태양의 ‘벌집’ 하나 크기만 1600㎞…인류가 본 가장 생생한 채층

지름 4.2m 세계 최대 태양 망원경
하와이 이노우에망원경 올해 가동 시작
태양 상층 대기와 표면 경계선 ‘채층’ 촬영
벌집·머리카락 무늬 플라스마 진풍경 담겨

머리카락이 흩날리는 듯한 태양 채층의 플라스마 분출 모습. 미 국립태양천문대(NSO) 제공

올해 초부터 본격 관측 활동에 들어간 하와이의 이노우에태양망원경(DKIST)이 찍은 태양의 채층 사진이 공개됐다.

하와이 마우이섬의 해발 3천미터 할레아칼라화산 정상 천문대에 설치된 이노우에망원경은 지름 4.2미터로 세계에서 가장 큰 태양망원경이다.

채층이란 태양 대기의 하층부로, 태양 표면인 광구와 상층대기인 코로나의 경계선 구실을 한다. 온도는 광구보다 높아 약 1만도 정도이며 두께는 3천~5천㎞다.

채층은 코로나와 마찬가지로 개기일식 동안에만 볼 수 있었으나 가시광선에서 근적외선에 이르는 넓은 파장 범위에서 태양을 관측할 수 있는 이노우에 망원경 덕분에 평소에도 이처럼 자세한 관측이 가능해졌다.

태양 채층의 벌집 무늬 형상. 크기 비교를 위해 지구와 대비시켰다. 미 국립태양천문대(NSO) 제공

망원경을 운영하고 있는 미 국립태양천문대(NSO)가 관측 첫해 마감을 앞두고 공개한 이번 사진은 6월3일에 촬영한 것이다.

사진 속의 빗살 또는 머리카락 모양 무늬(위)는 플라스마가 벌집 모양의 구멍(아래)에서 나와 상층대기인 코로나로 흘러들어가는 모습이다. 하나의 벌집 크기는 평균 1600㎞이다. 이노우에망원경은 18㎞의 해상도로 태양을 들여다볼 수 있다.

사진에 담긴 영역은 8만2500㎞로 지구 지름의 6.5배나 되지만 태양 지름과 비교하면 6%(17분의1)에 불과하다.

태양의 상층대기인 코로나(왼쪽)과 하층대기인 채층(오른쪽). UCAR과학교육센터 제공

미 국립과학재단의 천문과학 프로그램 책임자 데이비드 보볼츠는 “이 망원경은 갈릴레오가 1612년 망원경으로 태양을 처음 관측한 이래 수집된 모든 태양 관측 데이터보다 더 많은 정보를 앞으로 5년 안에 수집하게 될 것”이라고 말했다.

재단은 이노우에망원경의 운영 기간을 태양주기 4회로 잡고 있다. 1회 태양주기가 11년이므로 햇수로 따지면 약 45년 안팎이다.

8월31일 열린 이노우에망원경 가동식. 미 국립태양천문대(NSO) 제공

미 국립과학재단(NSF)의 자금 지원으로 설치한 이 망원경은 예비설계에서 완성까지 25년이 걸렸다. 이노우에란 명칭은 망원경이 자리한 하와이 출신 상원의원 이름에서 따왔다.

이노우에망원경은 설치 과정에서 하와이 주민들의 거센 반대에 부닥친 바 있다. 하와이 사람들이 전통적으로 신성하게 여기는 할레아칼라화산을 훼손한다는 이유에서다.

하와이 빅아일랜드의 휴화산 마우나케아의 해발 4천미터 정상에 설치할 예정인 30미터망원경(TMT)도 하와이 원주민의 반발에 직면해 있다.

곽노필 선임기자 [e-mail]