우주기상 실황

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태양활동

태양플레어와 코로나 질량방출

1. 플레어(Solar Flare)

태양표면에서 태양대기의 자기력선에 저장된 자기에너지가 갑작스럽게 방출되는 현상을 플레어라고 한다. 플레어는 주로 태양흑점에서 발생한다. 플레어의 발생 원인은 태양활동 영역에서의 자기장이 불안정해지면서 자기장의 구조가 붕괴되어 발생하는 것으로 추정하고 있다. 때때로 고에너지 양성자 방출과 코로나 질량방출을 동반하기도 한다. 플레어가 발생하면 감마선에서부터 전파에 이르는 광범위한 전자기파가 방출되지만 플레어의 강도를 구분하기 위해 주로 X-ray 관측자료를 활용한다. 플레어는 전자기파를 방출하기 때문에 플레어 발생에 의한 우주기상의 피해는 주로 통신교란으로 나타난다. 예를 들면, 위성통신 장애, 항공 운항통신 장애, GPS 신호 수신장애 등이 있다.

2. 태양 양성자 유입(Solar Proton Event)

태양 플레어가 발생 할 때 동시에 태양대기에 있던 고에너지의 양성자들이 매우 빠른 속도로 수시간만에 지구에 도달하는 현상이 발생한다. 이를 태양 양성자 사건이라 한다. 발생원인은 플레어 발생 시 일부 양성자들이 밖으로 방출되는 것으로 추정하고 있다. 태양 양성자 사건은 주로 대규모의 플레어 발생에 동반하는 경향이 있다. 태양 양성자 유입에 의한 우주기상 피해는 주로 방사선량 증가로 나타난다. 고에너지의 양성자가 극지방을 따라 지구의 고층대기로 유입되면 극항로 부근에 방사선량을 증가시켜 극항로 운행이 잦은 항공기 승무원들에 영향을 줄 수 있다. 또한 극궤도 위성의 경우 양성자에 의한 피폭위험이 있다.

3. 코로나 질량방출(Coronal Mass Ejection: CME)

코로나 질량방출은 태양 대기로부터 거대한 양의 태양 물질이 짧은 시간 내에 방출되는 현상을 말한다. 이 태양 물질은 전자와 양성자를 포함하는 전하를 띤 입자들로 구성되어 있고, 이들을 플라스마(Plasma)라 부른다. 빠른 속도로 방출된 코로나 질량방출의 경우 그 전면에 충격파를 형성 하기도 한다. 코로나 질량방출의 발생 원인은 태양 표면에서의 자기장과 플라스마 불안정에 기인된 것으로 생각하고 있다. 코로나 질량방출의 경우 플레어에 비해 더 다양한 우주기상 피해를 발생시킨다. 예를 들면, 코로나 질량방출 전면에 형성된 충격파에 의한 위성궤도 영향, 위성 오작동, 극항로 부근의 방사선량 증가, 자기폭풍 유발 등이 대표적이다.