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태양풍
태양풍은 태양에서 불어오는 바람이라 할 수 있다. 이 태양풍에는 양성자와 전자 등 미립자들이 포함되어 있으며, 매초 약 100만 톤의 질량이 태양에서 방출된다. 이것이 지구의 공전궤도에 도착할 즈음 속력은 약 200~750km/s 이다.
태양풍은 크게 빠른 태양풍과 느린 태양풍으로 나눌 수 있다. 빠른 태양풍은 약 750km/s의 속도이며 코로나 구멍과 연관이 깊다. 느린 태양풍은 빠른 태양풍에 비해 절반 정도의 속도이며, 코로나의 닫힌 자기장에 얽혀 흘러 다니는 물질들로부터 생성된다고 알려져 있다.
태양풍은 크게 빠른 태양풍과 느린 태양풍으로 나눌 수 있다. 빠른 태양풍은 약 750km/s의 속도이며 코로나 구멍과 연관이 깊다. 느린 태양풍은 빠른 태양풍에 비해 절반 정도의 속도이며, 코로나의 닫힌 자기장에 얽혀 흘러 다니는 물질들로부터 생성된다고 알려져 있다.
또한 혜성의 이온꼬리도 태양풍에 의해 설명된다. 혜성에는 두 가지의 꼬리가 보이는데 이는 먼지꼬리와 이온꼬리라 한다. 이들 중 태양에 근접하면 태양 반대방향으로 생기는 이온꼬리는 태양풍의 이온과 혜성의 이온 사이에 작용하는 전기력으로 설명이 가능하다.
오로라 역시 태양풍의 영향으로 생기는 현상이다. 태양풍에 포함된 이온들이 지구의 자기장과 상호작용하면서, 지구자기장에 갇힌다. 이 이온들 중 일부가 자기장의 남북극 근처의 상층대기와 만나 오로라를 형성하는 것이다.
태양풍과 비슷한 현상은 대부분의 항성에서도 볼 수 있으며 그 경우 '항성풍'이라고 한다.
오로라 역시 태양풍의 영향으로 생기는 현상이다. 태양풍에 포함된 이온들이 지구의 자기장과 상호작용하면서, 지구자기장에 갇힌다. 이 이온들 중 일부가 자기장의 남북극 근처의 상층대기와 만나 오로라를 형성하는 것이다.
태양풍과 비슷한 현상은 대부분의 항성에서도 볼 수 있으며 그 경우 '항성풍'이라고 한다.
태양풍에 의한 영향과 대책
태양풍이 발생하면 보통의 태양플레어보다도 현격히 많은 전자파(자외선, 가시광선, 적외선, 전파), 자기장파, 입자선, 입자 등이 발생된다. 이것들은 보통 지구의 자기권과 대기권을 통과할 때 대부분이 소멸한다. 예를 들어 자외선은 상부대기나 오존층에 흡수되고, 자기장, 입자선과 입자는 우선 자기권에 붙잡힌 뒤 상부대기를 구성하는 입자와 충돌하여 에너지를 방출하고 무해화된다. 유일하게 지표에 도달하는 것이 대기의 창 영역의 전자파, 즉 가시광선과 적외선이다.
태양풍처럼 규모가 클 경우에도 이러한 방어구조가 기능하기 때문에 플라즈마 입자 등이 직접 지상으로 오는 경우는 생각하기 힘들다. 한편 간접적인 영향이 일어날 가능성이 있다. (단, 2008년 12월에 테미스(THEMIS:NASA의 관측위성)가 관측한 것처럼 자기권의 구멍=얇은 곳이 있으면 그곳으로 상부대기에 직접영향이 미칠 가능성도 있다. 이 경우 인공위성의 영향이 고려된다.)
태양풍에 의해 도달한 플라즈마 입자 등이 쌓여 자기권내로 생성된 전기에너지는 전리층에 강한 전류를 흘리고, 이것으로 지자기변동이 발생한다. 게다가 지자기변동에 의해 유도전류가 송전선에 발생되면 전기기기가 망가지거나, 발전소와 변전소 등의 전력시설이 파괴되어 정전이 되는 등, 대규모 피해가 발생한다.
태양풍에 의해 방출된 전자파 등은 그 속도의 차이에 의해 3단계로 나뉘어 따로따로 도착한다. 우선 최초에 도착하는 것이 전자파로, 이것은 빛의 속도로 오기 때문에 고작해야 8분 정도면 도달한다. 전자파는 주로 전파 장해를 일으키고 많은 통신시스템(인공위성, 비행기의 무선 등)을 사용하지 못하게 한다.
두 번째로 오는 것이 방사선으로, 몇 시간이면 도착한다. 우주비행사들은 방사선을 차단할 수 있는 시설 내로 피난해야할 정도의 위력이 있다.
마지막이 CME(코로나 질량 방출)로 2~3일 정도 후에 도달한다. 이 영향이 가장 위험하며 CME에 동반되어 자기권내에 생성되는 전기에너지가 원인이 되어 발생한 유도전류가 송전선을 타게 되면 전류를 방해하여 정전, 전력시스템의 파괴를 초래한다. 이것을 막기 위해서는 발전소 등을 정지하고 송전을 멈추어 강제정전을 일으킬 필요가 있다. 처음의 전자파를 넘기면 본체인 태양풍이 오기까지 정보를 발신하여 필요한 조치를 취할 필요가 있기 때문에 주요 대책으로는 인공위성에 의한 감시를 들 수 있다. 이것을 담당하는 위성이 NASA의 'ACE(Advanced Composition Explorer)'이다. 이 위성은 지구와 태양의 라그랑주 점 부근에서 태양풍을 감시하며 태양풍의 도착 1시간 전에 태양 폭풍을 감지할 수 있다.
태양풍처럼 규모가 클 경우에도 이러한 방어구조가 기능하기 때문에 플라즈마 입자 등이 직접 지상으로 오는 경우는 생각하기 힘들다. 한편 간접적인 영향이 일어날 가능성이 있다. (단, 2008년 12월에 테미스(THEMIS:NASA의 관측위성)가 관측한 것처럼 자기권의 구멍=얇은 곳이 있으면 그곳으로 상부대기에 직접영향이 미칠 가능성도 있다. 이 경우 인공위성의 영향이 고려된다.)
태양풍에 의해 도달한 플라즈마 입자 등이 쌓여 자기권내로 생성된 전기에너지는 전리층에 강한 전류를 흘리고, 이것으로 지자기변동이 발생한다. 게다가 지자기변동에 의해 유도전류가 송전선에 발생되면 전기기기가 망가지거나, 발전소와 변전소 등의 전력시설이 파괴되어 정전이 되는 등, 대규모 피해가 발생한다.
태양풍에 의해 방출된 전자파 등은 그 속도의 차이에 의해 3단계로 나뉘어 따로따로 도착한다. 우선 최초에 도착하는 것이 전자파로, 이것은 빛의 속도로 오기 때문에 고작해야 8분 정도면 도달한다. 전자파는 주로 전파 장해를 일으키고 많은 통신시스템(인공위성, 비행기의 무선 등)을 사용하지 못하게 한다.
두 번째로 오는 것이 방사선으로, 몇 시간이면 도착한다. 우주비행사들은 방사선을 차단할 수 있는 시설 내로 피난해야할 정도의 위력이 있다.
마지막이 CME(코로나 질량 방출)로 2~3일 정도 후에 도달한다. 이 영향이 가장 위험하며 CME에 동반되어 자기권내에 생성되는 전기에너지가 원인이 되어 발생한 유도전류가 송전선을 타게 되면 전류를 방해하여 정전, 전력시스템의 파괴를 초래한다. 이것을 막기 위해서는 발전소 등을 정지하고 송전을 멈추어 강제정전을 일으킬 필요가 있다. 처음의 전자파를 넘기면 본체인 태양풍이 오기까지 정보를 발신하여 필요한 조치를 취할 필요가 있기 때문에 주요 대책으로는 인공위성에 의한 감시를 들 수 있다. 이것을 담당하는 위성이 NASA의 'ACE(Advanced Composition Explorer)'이다. 이 위성은 지구와 태양의 라그랑주 점 부근에서 태양풍을 감시하며 태양풍의 도착 1시간 전에 태양 폭풍을 감지할 수 있다.
최종수정일
2020년 5월 28일