나사의 파커 태양 탐사선. 사진=나사
나사의 파커 태양 탐사선. 사진=나사

[아이티데일리] 나사(NASA)의 파커(Parker) 태양 탐사선이 태양에 가장 가까이 접근해 대기를 가르고 빠르게 지나갔다. 파커 탐사선은 불타는 태양의 열기를 견뎌냈고, 태양을 스쳐 지나가면서 탐사선에 탑재된 과학 장비들이 성공적으로 각종 태양 관련 데이터를 수집했다고 보고했다.

네이처 온라인판에 따르면 파커가 수집한 데이터는 조만간 지구의 프로젝트 통제 센터에 도착하게 된다. 어떤 정보를 포함하고 있을지가 천문학자들의 초미의 관심사다.

6년 전, 파커 우주선이 발사된 이후 태양에 다가가 데이터 수집에 성공하기를 손꼽아 기다려 온 태양 물리학자들에게 2025년은 태양에 대해 본격적으로 연구하는 ‘밝은 시작’을 알리는 해가 된다.

무엇보다도 천문학자들은 태양풍의 기원, 태양에서 외부로 흘러나오는 에너지 입자의 흐름, 태양의 외기권 또는 코로나가 수백만 도까지 가열되는 방식, 심지어 태양 표면보다 더 뜨거워지는 원리에 대한 해답을 얻을 것을 기대하고 있다.

존스홉킨스 대학교 응용물리학 연구실(APL)의 천체물리학자이자 파커 임무의 프로젝트 과학자인 누르 라와피 교수는 네이처에서 "파커 태양 탐사선은 우리 별 태양에 대한 새로운 현실을 보여줄 것"이라고 기대했다.

파커 우주선은 발사된 이후 태양에 접근 궤도 주위를 돌며 점점 더 가까이 다가갔다. 2018년에는 코로나의 작은 구멍에서 흘러나오는 태양풍의 일부를 측정했다. 그리고 3년 후, 처음으로 코로나에 진입했다.

지난달 24일 파커는 태양을 22번째로 통과하면서 태양에 가장 가까이 접근했다. 탐사선은 태양 표면에서 약 610만km 떨어진 곳을 통과했다. 통과 최 근접 지점의 온도는 980°C 정도였을 것으로 추정된다.

파커는 이보다 훨씬 더 뜨거운 환경에서도 견딜 수 있도록 설계되었기 때문에 온도는 문제가 되지 않는다. 천문학자들은 탄소 복합재와 탄소 폼으로 만든 방열판의 흰색 보호 코팅이 태양을 지나는 중 태양 복사선에 의해 폭파될 때마다 더 하얗게 변하는 것을 관찰했다. 태양의 열을 반사하는 능력이 뛰어나다는 의미다.

우주선과 태양 망원경을 사용해 태양의 멀리서 태양풍과 코로나를 연구할 수는 있었지만, 파커 탐사선과 같이 근접 관찰한 것은 처음이다. 파커가 현재로서는 유일한 직접 관찰 수단인 셈이다. 대표적인 예는 ‘먼지가 없는 우주 영역’이다.

천문학자들은 2023년, 파커 탐사선의 데이터를 분석하면서 태양 주변에 비교적 먼지가 없는 우주 영역이 존재한다는 것을 확인했다. 이 영역은 과거에도 예측되었지만 확증은 없었던 것이었는데, 실제로 파커 우주선이 이 영역을 방문하면서 사실로 드러났다. 또 지난달 파커 우주선은 태양풍이 아닌 태양 대기가 지배하는 알벤 영역으로 그 어느 때보다 더 깊이 침투했다.

파커 태양 탐사선은 다른 유형의 물리학, 즉 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 연구하는 데도 도움이 될 수 있다. 태양을 지나갈 때 우주선은 최고 시속 69만 2000km로 이동했다. 이는 인간이 만든 물체 중 가장 빠른 속도로, 샌프란시스코에서 워싱턴 DC까지 20초, 지구에서 달까지 약 30분 만에 이동할 수 있을 만큼의 빠르기다. 빛의 속도의 0.064%로, 과학자들은 우주선의 궤적에서 상대론적 효과의 힌트를 볼 수 있을 것이라고 말한다.

태양을 지나면서 얻은 대부분의 데이터는 1월 말에 수신된다. 데이터에 대한 기대감을 높이는 것은 우주선이 태양이 여러 개의 주요 태양 플레어를 방출하기 직전에 가장 가까이 지나갔다는 점이다. 태양은 11년 주기의 활동이 정점에 달했고, 파커 태양 탐사선은 그 한가운데 있었다.

파커 태양 탐사선은 앞으로 두 번 더 근접 비행을 예정하고 있다. 다음 비행은 3월 22일에 실시되며, 더 많은 데이터가 축적될 것으로 기대된다.

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