사상 최초로 발견된 우주 허리케인
2021-03-04 08:55

비 대신 전자를 뿌리는 '우주 허리케인(Space hurricane)' 현상이 사상 최초로 관측됐다.

중국과 미국, 노르웨이, 영국 등 국제과학자팀은 최근 네이처 커뮤니케이션즈 저널을 통해 지난 2014년 8월 20일 위성 관측을 통해 발견된 우주 허리케인에 대한 연구결과를 발표했다. 팀은 4개의 군사기상위성(DMSP)과 3D 자기권 모델링을 사용해 우주 허리케인의 3D 이미지를 생성했다.

우주 허리케인은 북극 상공 110~860㎞에 걸쳐 나타났으며 지름은 1000㎞에 달했다. 초당 2100m의 속도로 시계 반대 방향으로 소용돌이 쳤으나, 중심부는 일반적인 허리케인과 같이 거의 고요했다.

우주 허리케인의 3D 모델링 <사진=중국과학원 홈페이지>

강풍과 폭우를 동반하는 허리케인과 달리 우주 허리케인은 지구 상층부에서 몇 시간 동안 나선형으로 높이 뻗어나가는 거대한 플라즈마(기체 중 이온과 전자가 동일하게 고밀도로 공유하는 상태) 소용돌이를 이루며 전자를 주변에 흩뿌렸다. 이로 인해 그 아래에는 거대한 오로라가 발생했으며, 이런 현상은 8시간 지속되며 엄청난 양의 에너지와 운동량을 전리층에 축적했다.

레딩대학교 우주환경 물리학자 마이크 록우드 교수는 "지금까지 우주 플라즈마 허리케인이 존재했는지 확실하지 않았기 때문에 이번 연구 결과는 믿을 수 없이 놀라운 일"이리고 평가했다. 또 "우주에는 행성 대기의 플라즈마와 자기장이 흔하기 때문에 이 발견은 우주 허리케인이 널리 퍼진 현상이라는 것을 시사한다"고 말했다.

우주 허리케인의 일러스트레이션 <사진=산둥대학교 홈페이지>

이번 우주 허리케인으로 발생한 오로라에 대해서도 새로운 사실이 밝혀졌다. 오로라는 태양에서 방출되는 플라즈마 입자가 강한 태양풍을 타고 지구 근처로 왔다 대기권 상층부 자기장과 마찰해 빛을 내는 현상이다. 하지만 이번 경우는 태양풍이 거의 없는 조용한 상태였다.

연구를 주도한 산둥대학교 장칭혜 교수는 "우주 허리케인은 위성 항력 증가, 고주파 무선 통신 장애, 수평 레이더 위치, 위성 항법 및 통신 시스템의 오류 증가와 같은 중요한 영향을 줄 수 있다"고 언급했다.

이어 "이번 연구에서 우주 허리케인이 극도로 조용한 지자기 조건에서도 전리층에서 크고 빠른 에너지 침착을 일으킨다는 사실이 밝혀졌다"며 "이제까지 알려졌던 태양풍과 자기권, 전리층의 연관 결합 과정에 대한 새로운 과학적 지식을 얻게 됐다"고 말했다.

채유진 기자 eugene@sputnik.kr

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