‘오로라’라고 불리는 신비로운 극광에 에너지를 공급하는 태양풍 에너지는 지자기권 꼬리의 매우 작은 영역에 저장됐다가 방출되는 것으로 밝혀졌다고 스페이스 닷컴이 29일 보도했다.

미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학(UCLA) 과학자들은 새 연구를 통해 오로라에 관해 더 많은 것을 알 수 있게 됐을 뿐 아니라 태양 폭풍이 언제 지구의 송전망을 교란할지, 우주인들이 언제 폭발적인 방사선에 노출될지 더 정확히 예측할 수 있게 됐다고 밝혔다.

연구진은 미항공우주국(NASA)의 태양폭풍 관측 프로젝트 테미스(THEMIS)를 통해 지자기권의 길이가 수천 ㎞나 되지만 태양풍 에너지는 지구의 밤 쪽에 뻗어 있는 지자기권 꼬리의 아주 좁은 영역에 저장돼 있음을 발견했다고 말했다.

NASA는 THEMIS 프로젝트를 위해 5개의 관측 위성을 지자기장 속으로 통과시키고 달 주위를 돌게 해 플라스마와 전기 및 자기장의 변화를 측정했다.

이 가운데 둘은 아르테미스(ARTHEMIS)라는 연장 프로젝트의 일환으로 달 궤도를 돌면서 태양폭풍이 일어날 때 에너지 흐름이 어디서 오는지 밝힐 수 있었다.

이 태양풍 흐름에 의해 지자기장은 더 이상 에너지를 축적할 수 없을 때까지 강해지다가 마침내 자기폭풍 형태의 강력한 폭발로 에너지를 방출하는데 이것이 바로 오로라이다.

연구진은 이런 관측 결과는 “매우 작은 미시적 물리현상, 매우 국지적인 현상이 지구 전체 환경에 영향을 미칠 수 있음을 보여주는 것”이라고 지적했다.

오로라의 메커니즘은 이미 잘 알려져 있다. 태양 폭풍이 일어날 때 폭풍의 대전 입자가 지구 자기장을 두드려 자기장의 고에너지 입자를 기다란 지자기권 꼬리(태양 반대 편으로 뻗은 지자기권 부분)로 보내면 그것이 자기 폭풍 형태로 지구로 되돌아온다.

태양으로부터 플라스마와 입자들을 시속 160만㎞의 속도로 방출하는 태양풍은 지자기장의 형태를 왜곡시켜 태양 쪽은 압축시키면서 지구의 밤쪽으로부터 뻗는 긴 꼬리를 만들어 낸다.

태양폭풍이 일어나는 동안 지구 자기장으로 쏟아지는 막대한 양의 에너지 입자 가운데 일부는 지자기장에서 자기폭풍을 일으키며 이것이 북극에서는 북극광, 남극에서는 남극광의 신비한 빛을 만들어낸다.

연구진은 자기폭풍이 일어나는 영역이 밝혀졌으므로 앞으로는 이런 현상이 언제 일어날지 더 잘 예측하는 것이 과제라고 밝혔다.

이들은 “이런 현상이 얼마나 자주 일어나는지, 태양풍의 어떤 조건에서 강해지고 약해지는지 이해하는 것이 숙제”라면서 이를 위해 작은 우주기상 관측위성을 발사, 미니 센서로 폭풍의 전단부를 추적할 필요가 있다고 말했다.