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우주기상 실황

태양활동

1. 플레어(solar flare)

짧은 기간(수 분에서 수 시간) 내에 매우 한정된 영역에서 엄청난 에너지(~1025 Joule)를 폭발적으로 방출하는 현상이다. 플레어는 주로 태양흑점에서 발생한다. 플레어의 발생 원인은 태양 자기장이 불안정해지면서 자기장의 구조가 붕괴되면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 플레어 발생 시 고에너지 양성자 방출과 코로나 질량방출이 동반되기도 한다. 플레어가 발생하면 감마선에서부터 전파에 이르는 광범위한 전자기파가 방출되지만 플레어의 강도를 구분하기 위해 주로 X-선 관측자료가 사용된다. 플레어는 전자기파를 방출하기 때문에 플레어 발생에 의한 우주기상 영향은 주로 통신 분야(예로, 위성통신 장애, 항공통신 장애, GPS 신호수신 장애 등)에 나타날 수 있다.

2. 태양 양성자 이벤트(solar proton event)

태양 플레어가 발생 할 때 태양대기에 있던 고에너지의 양성자들이 매우 빠른 속도(수 시간 내에 지구 도달)로 유입되는 현상이다. 발생원인은 플레어 발생 시 일부 양성자들이 태양대기 밖으로 방출되기 때문인 것으로 알려져 있다. 태양 고에너지 양성자 유입에 의한 우주기상 영향은 주로 방사선량 증가로 나타난다. 고에너지 양성자가 지구대기로 유입되면서 비행고도 상의 방사선량을 증가시켜 항공기 승무원들의 건강에 영향을 줄 수 있다. 또한 위성이 고에너지 양성자에 의해 기기적 손상을 입을 수도 있다.

3. 코로나 질량방출(coronal mass ejection)

코로나 질량방출은 태양 대기로부터 거대한 양의 태양 물질이 짧은 시간 내에 방출되는 현상이다. 방출된 물질은 전자와 양성자를 포함한 하전입자(플라즈마)로 구성되어 있다. 빠른 속도로 방출된 코로나 물질의 경우 그 전면에 충격파가 동반되기도 한다. 코로나 질량방출의 발생 원인은 태양 표면에서의 자기장과 플라스마 불안정에 기인된 것으로 알려져 있다. 코로나 질량방출은 플레어에 비해 더 다양한 피해를 줄 수 있다. 코로나 질량방출에 의해 위성궤도 영향, 위성 오작동, 지자기폭풍 유발 등의 피해가 나타날 수 있다.

4. 고속태양풍(high speed stream)

태양으로부터 우주공간으로 나가는 플라즈마(전자, 양성자, 헬륨 원자핵 등으로 이루어진 대전입자)의 흐름을 태양풍이라고 하며, 코로나 홀에서 방출되는 빠른 속도의 태양풍(500 km/s 이상)을 고속태양풍이라 한다. 고속 태양풍은 앞서 방출된 저속의 태양풍을 압축하여 동회전 상호작용 지역(Co-rotating Interaction Region; CIR)을 만들고 지구 자기권에 도달할 때 지자기교란 등의 영향을 초래할 수 있다.