태양 폭풍은 애교? 초강력 폭발이 일어나는 별 포착

태양 표면에서는 플레어 (flare)라는 폭발적인 에너지 분출이 주기적으로 발생한다. 플레어는 보통 흑점과 연관되어 발생하는 데, 막대한 고에너지 입자가 지구까지 쏟아지면 통신 장애를 유발하는 태양 폭풍으로 이어진다.

그리고 심한 경우에는 전력망을 손상시켜 대규모 정전까지 유발할 수 있다. 따라서 과학자들은 태양 활동을 면밀히 관측해 우주 기상을 미리 예보한다. 

물론 플레어는 태양에서만 볼 수 있는 현상이 아니다. 과학자들은 우주에 강력한 플레어를 방출하는 별이 많다는 사실을 발견했다. 심지어 태양 폭풍은 애교 수준으로 만드는 초강력 플레어를 만드는 별도 있어 슈퍼 플레어로 따로 분류할 정도다.

이때는 별이 갑자기 밝아지기 때문에 지구에서도 관측이 가능하다. 지구에서 400광년 떨어진 별인 V1355 Orionis도 그중 하나로 쌍성계 중 하나가 이런 슈퍼 플레어를 만드는 RS CVn형 변광성이다. (사진) 

일본 교토 대학의 이노우에 슌이 이끄는 연구팀은 3.8m 구경의 세이메이 (Seimei) 망원경과 나사의 행성 사냥꾼 TESS 데이터를 이용해 V1355 Orionis의 슈퍼 플레어의 에너지와 물질 분출 속도를 계산했다. 

연구팀에 따르면 이 별에서 슈퍼 플레어가 발생하면 표면 물질이 760-1690km/s의 속도로 분출된다. V1355 Orionis의 중력에서 벗어나 우주 공간으로 빠져나가기 위해서는 350km/s의 속도면 충분하기 때문에 한번 슈퍼 플레어가 폭발할 때마다 막대한 양의 물질이 우주로 분출된다. 연구팀의 추산으로는 슈퍼 플레어가 발생할 때 최소 95억 톤에서 최대 1.4조 톤의 물질이 별의 중력을 이기고 탈출한다. 

이렇게 플레어가 별을 둘러싼 가스인 코로나를 벗어나 완전히 우주 공간으로 나가는 현상을 코로나 질량 방출 (Corona mass ejection, CME)이라고 하며 사실 태양에서도 종종 볼 수 있으나 규모 면에서는 슈퍼 플레어보다 작다. 

만약 태양에서도 이런 강력한 슈퍼 플레어가 발생한다면 지구 생명체에 엄청난 피해를 줄 수 있다. 모든 생명체가 사라지진 않아도 인간처럼 큰 동물이 심각한 방사선 노출을 걱정하지 않고 지구 표면을 걸어 다닐 순 없을 것이다. 우리에게 충분한 에너지를 주지만, 파괴적인 힘을 보여주지 않는 태양에게 새삼 감사함이 느껴지는 대목이다.