태양의 숨겨진 빈 공간, 23년 만에 그 비밀이 밝혀지다.

지구에 이렇게 다양한 생명이 존재하는 것은 태양 덕분입니다.

태양은 지구가 만들어진 이래 끊임없이 에너지를 내뿜어 왔습니다.

태양의 빛이 지구에 닿으려면 약 8분이 걸린다고 합니다.

그리고 태양에서 만들어진 에너지는 지구에 오기까지 조금씩 조금씩 소실됩니다.

그리고 기가 막힌 우연 덕에 이 에너지는 지구를 적당하게 데어 줄 정도로 소실됩니다.

말 그대로 그 적당함이 인류를 살 수 있게 만들어준 겁니다.

만약 조금만 덜 손실되었더라도 지구는 사막이 되었을 것이고 조금만 더 손실되었다면 지구는 얼음장같이 차가운 얼음 행성이 되어버렸을 겁니다.

만약에 얼음 행성이 되었다면 농작물들이 제대로 자라나지 못해서 식량전쟁은 극심해졌을 것이고 인류는 멸망했겠죠.

그런데 다행히 태양에너지는 '적당하게' 사라집니다.

그런데 가끔씩 이 적당히를 뛰어넘는 대폭발이 발생합니다.

태양의 대기는 수소폭탄 수백만 개에 달하는 격렬한 폭발이 발생하고 있습니다.

이 격렬한 폭발은 플라스마를 수천만 켈빈까지 가열시키고 전자를 비롯해 수많은 입자들을 광속에 가깝게 가열합니다.

이를 통해서 엄청난 전자기 복사가 만들어집니다.

이 엄청난 강도의 대폭발은 태양의 흑점 주변에서 일어나면서 하루에도 몇 번씩 계속 발생합니다.

그리고 이 대폭발은 태양의 자기 에너지가 열이라든가 빛의 에너지로 방출되는 쉽게 말해서 빛의 폭발입니다.

그리고 이 폭발은 즉각적으로 나타납니다. 이 대폭발은 초고에너지의 쓰나미라고도 볼 수 있고 빛의 속도로 나아가기 때문에 폭발이 발생하고 단 8분이면 지구 근처에 도달합니다. 8분이면 지구 상에 있는 모든 통신에 장애를 일으켜 버릴 수 있습니다. 미국 몬타나주립대와 일본 우주과학연구소의 두 명의 연구진은 태양의 플레어를 관측하다가 뭔가 미스터리한 움직임을 관측했습니다. 일반적인 플레어는 태양에서 바깥쪽으로 에너지가 분출됩니다. 그런데 그들이 관측한 플레어는 희한하게 오히려 태양의 안쪽으로 가고 있었던 겁니다.

정말로 기이합니다. 플레어가 다시 태양으로 돌아오는 것처럼 보입니다.

무려 초속 100~200km 속도로 아래로 향하고 있습니다.

두 명의 과학자는 이 현상을 두고 '아래로 움직이는 어두운 빈 공간'이라고 표현했으며 이 관측 결과는 1999년 1월 'The Astrophysical Journal'에 발표되었습니다.

태양의 어두운 손가락

그리고 논문의 마지막을 어두운 빈 공간의 본질은 여전히 불가사의하다고 결론지었습니다.

알 수가 없었어요. 무려 2022년까지 23년이 지나도록 이게 뭔지 알 수가 없었어요.

그런데 2022년 하버드대 천문대와 Smithconian 천체물리 천문대가 공동으로 운영하는 천체물리학센터가 무려 23년 만에 이 현상에 대해서 설명을 해냅니다.

연구팀은 아래로 향하는 어두운 빈 공간이라는 표현 대신에 어두운 손가락 모양이라고 표현을 바꾸었습니다.

연구진은 대체 태양의 플레어를 아래쪽으로 이끄는 구동력이 뭔지 궁금했습니다.

그러다가 문득 1990년대에 이게 발견된 이래로 태양의 자기장이 폭발하고 또 갑자기 순식간에 재결합될대 이런 현상들이 발생한다는 것을 알게 되었습니다.

태양에는 엄청나게 많은 자기 에너지가 시시각각으로 뿜어져 나오고 있는데 자기장의 방향이 엄청나게 막 뒤죽박죽이에요. 거의 모든 방향을 향해서 자기장이 뻗쳐나가져 있습니다.

그러다가 갑자기 팍 터지는 부분이 생기면 밑으로 되돌아가는 거죠.

연구진은 이 현상을 이렇게 비유했어요.

굉장히 얇은 고무줄을 쫙 당깁니다. 쭉 쭉 당겨요. 에너지를 엄청나게 많이 주는 거죠.

그러다가 이 고무줄이 막 끊어질 때쯤 그렇게 되면 구무 줄이 돌아가잖아요?

즉 태양의 플레이가 아래로 돌아가는 것도 이거랑 같습니다.

자기장이 깨지면서 되돌아간 겁니다.

그런데 생각해보니까 뭔가 이상했어요.

영국의 공저자인 'BIN Chen'은 이렇게 반박했습니다.

이상하지 않나요? 고무줄이 탁 끊어지면서 되돌아가는 건 속도가 굉장히 빠르잖아요?

근데 예네들은 되돌아가는 속도가 비정상적으로 느려요.

계산이 안 맞아요! 자기장이 너무 강력해서 탁 끊어져서 되돌아가는 거라면 지금의 속도보다 훨씬 더 빨라야 됩니다.

축배를 터뜨리던 차에 'Bin Chen' 연구원이 합리적인 반박을 해버린 거죠.

그래서 연구진들은 다시 고민했어요.

그리고 연구진들은 나사의 태양 관측 위성이 촬영한 어두운 손가락 모양들을 다시 한번 더 분석하기 시작했습니다.

이 현상에서 나타나는 극자외선들을 분석하고 3D 컴퓨터 시뮬레이션을 돌리면서 다시 연구했어요.

그런데 연구를 다시 하다 보니까 물과 기름이 섞여 있을 때 즉 서로 다른 밀도의 두 개의 액체가 불안정하게 분리되어 있는 것과 같이 이 플레어에도 밀도 차이가 있다고 합니다.

그리고 어두운 손가락 모양의 현상들은 플라스마가 없는 공간들입니다.

주위의 다른 플라스마보다 밀도가 낮은 거죠.

그리고 이 밀도차로 인해 이 그림에서 볼 수 있듯 서로 다른 플라스마의 밀도 사이에서 엄청난 격동이 생기게 되고 충분한 플라스마가 없는 어두운 손가락들은 멀리 나아가지 못하고 아래로 내려가는 거죠.

 

여러분 이처럼 과학은 반박하고 재반박하고 또 반박하고 이렇게 나아갑니다.

뉴턴의 고전물리를 아인슈타인이 반박하면서 물리학의 새로운 기원이 열렸죠.

그 이전까지는 뉴턴의 고전물리를 반박한다는 그런 생각 자체를 못했어요.

당연하다고 생각했죠.

이 연구도 'Bin Chen' 연구원이 의문을 제기하지 않았다면 언젠가 누구에게 비판받고 반박당했을지도 모릅니다.

점성술이 과학으로 인정되지 않는 것은 비판적인 과정이 형성되어 있지 않기 때문입니다.

점은 무엇을 반박하면 무너지는지 증명할 수 있는 과정 자체가 없습니다.

그래서 우리는 점을 과학으로 보지 않습니다.

그런데 '우리 과학'은 비판의 과정 속에서 발전합니다.

그렇게 때문에 과학은 열려있고 다양한 이론들을 허용하고 합의가 형성됩니다.

부산대 김유신 교수님은 말씀하셨습니다.

"과학은 반박 가능한 추측일 뿐이다. 과학의 권위는 비판적 과정에서 온다."