2019년 말 시작된 새로운 태양 활동 주기의 극대기가 가까워지고 있다. 태양 활동은 11년을 주기로 극대기와 극소기를 반복하는데, 전문가들은 이번 주기는 2025년 중반에 극대기를 맞을 것으로 보고 있다.

이에 따라 요즘 태양 표면의 폭발 현상이 잦아지고 흑점 수도 점점 늘어나고 있다. 태양 흑점은 활발해진 태양 활동으로 강력해진 자기장이 대류를 막아 주변보다 온도가 낮아져 어둡게 보이는 현상이다. 태양 극소기엔 흑점이 거의 사라졌다가 극대기에 가까워질수록 늘어나기 때문에 태양 활동을 나타내는 지표 역할을 한다. 태양 활동이 활발한 주기에는 극대기 흑점 수가 보통 200개 안팎까지 증가한다.

유럽우주국(ESA)이 태양 활동이 지난 몇년 사이 얼마나 활발해졌는지 한눈에 알아볼 수 있는 2장의 태양 사진을 공개했다. 태양 극지 탐사선 ‘솔라 오비터’ 발사 4돌을 맞아 공개한 이 사진은 2021년 2월과 2023년 10월에 찍은 것이다.

두 사진을 보면 2년 8개월 사이에 태양 활동이 뚜렷하게 활발해진 것이 확연히 드러난다. 유럽우주국은 “두 장의 사진은 극대기가 예상보다 최대 1년 정도 일찍 올 수 있다는 주장에 무게를 실어준다”고 밝혔다.

100만도가 넘는 태양 대기 상층

솔라오비터의 극자외선장비를 이용해 찍은 이 사진은 약 100만도에 이르는 태양 대기 상층의 모습을 선명하게 드러내 보여준다. 이 장비가 관측하는 자외선은 우리 눈에는 보이지 않는다. 노란색은 태양 활동을 시각적으로 표현하기 위해 덧입힌 것이다. 태양 활동이 극심해지면 지구로 날아오는 전하입자들이 급증하기 때문에 지상 전력망이나 통신망, 궤도 위성에 큰 피해를 줄 수 있다.

2020년 2월 발사된 솔라 오비터는 태양 극대기 시점인 2025년 3월부터 2029년 7월까지 네차례에 걸쳐 태양 극지 궤도를 돌 예정이다. 6개월에 한 번씩 태양 근접비행을 하며 태양 4200만km 거리까지 접근한다.

태양을 향해 가고 있는 태양 탐사선은 하나가 더 있다. 2018년 8월 지구를 출발한 미국항공우주국의 인류 최초 태양 탐사선 ‘솔라 파커 프로브’(약칭 파커)다. 탐사선 파커는 2025년 하반기 마지막 궤도비행에서 태양에서 616만km 떨어진 코로나 끝자락에 당도한다.

지상에서는 2019년 말 가동을 시작한 하와이 할레아칼라산 정상의 이노우에 망원경(DKIST)이 태양의 자기장 활동을 상세하게 들여다보고 있다. 탐사선 파커와 솔라 오비터, 이오누에망원경을 합쳐 태양 삼각편대라 부른다.

태양 활동은 왜 11년 주기로 반복될까

태양 흑점이 11년 주기로 증감을 반복하는 것은 태양의 자전 때문이다. 태양의 중심은 27일에 한 번, 극지는 이보다 더 느리게 자전한다. 태양이 고체가 아닌 플라스마 상태의 유체여서 극지보다 적도 쪽 회전 속도가 빠르다. 이에 따라 나중엔 북극과 남극이 서로 바뀌는 ‘자기장 역전’ 현상이 발생한다. 대략 11년마다 이런 일이 일어난다. 따라서 22년 후에는 다시 원위치로 돌아온다.

태양 활동 주기는 18세기 중반 스위스 천문학자 루돌프 울프가 제안한 흑점 지수 계산법에 근거해 1755~1766년을 1주기로 명명하고, 이후 평균 11년마다 주기 숫자를 더해가고 있다. 지금은 인류가 태양 활동 주기를 세기 시작한 이후 25번째 주기에 있다. 2000년 이후 태양 극대기는 2001년과 2014년 두차례 있었다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr