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천체물리/우주론
Q.태양 표면보다 대기의 온도가 더 높은 이유는 무엇인가요?
2010-02-23
A.코로나의 온도가 약 100만도 정도 되는 것에 비하여 태양 표면 온도는 약 6000도입니다. 천문학적으로 온도에는 여러 종류가 있는데 역학적 온도, 복사온도, 색온도 등이 있습니다. 역학적 온도는 입자의 운동 속도 분포에 따른 온도로 정의 된 것으로 기체의 경우에 정의됩니다, 복사온도는 흑체 복사에 의하여 정의된 온도로 태양의 표면온도와 같이 흑체에 가까운 액체나 고체의 온도입니다. 색온도는 색지수에 의하여 정의된 온도로 대부분의 별의 온도는 여기에 속합니다. 기온은 역학적 온도라 할 수 있습니다.
어쨌든 6000도 짜리가 100만도짜리를 데운다는 것이 이상하게 보이지만 가능한 것은 다음과 같은 이유 때문입니다. 광구로부터 나온 빛은 직접 지구에 도달하여 흑체 복사 온도를 측정 할 수 있습니다. 그런데 태양의 광구는 매우 활동적인 곳으로 많은 음파가 발생하고, 또 질량이 채층이나 코로나 같은 대기로 이동하게 됩니다. 이와 같이 활동적인 현상을 스피큘이라 하는데 이 스피큘에 의하여 에너지가 전달되어 채층과 코로나를 가열하게 됩니다. 에너지를 전달하는 방법은 스피큘을 통하여 코로나로 전달되는 입자난 음파가 갑자기 밀도가 떨어져서 초음속 상태가 되어 에너지를 전달하는 방식입니다. 마치 제트기가 음속을 돌파할 때 큰 소리가 나는 것과 같은 원리입니다.
어쨌든 6000도 짜리가 100만도짜리를 데운다는 것이 이상하게 보이지만 가능한 것은 다음과 같은 이유 때문입니다. 광구로부터 나온 빛은 직접 지구에 도달하여 흑체 복사 온도를 측정 할 수 있습니다. 그런데 태양의 광구는 매우 활동적인 곳으로 많은 음파가 발생하고, 또 질량이 채층이나 코로나 같은 대기로 이동하게 됩니다. 이와 같이 활동적인 현상을 스피큘이라 하는데 이 스피큘에 의하여 에너지가 전달되어 채층과 코로나를 가열하게 됩니다. 에너지를 전달하는 방법은 스피큘을 통하여 코로나로 전달되는 입자난 음파가 갑자기 밀도가 떨어져서 초음속 상태가 되어 에너지를 전달하는 방식입니다. 마치 제트기가 음속을 돌파할 때 큰 소리가 나는 것과 같은 원리입니다.