[일반상식] 누구나 잘 아는 "태양"에 관한 이야기

영원이 이글거리는 태양계의 중심 태양!

태양이란?

태양계

태양(太陽)은 태양계의 중심에 존재하는 항성이다.

태양계의 중심이 되는 가장 큰 천체이자, 태양계의 유일한 별이며, 모든 에너지의 근원이다.

우리는 태양이 있기에 지구에 낮과 밤의 구분이 있다.

 

태양의 온도는 5778 켈빈으로, 이는 분광형으로 G형(노란별)G형(노란 별)에 속하며 태양의 중심부는 1,500만 켈빈이다.

 

태양의 질량은 약 2×1030kg2 ×1030kg이며 이는 지구 질량의 약 33만 배, 목성의 약 1048배에 해당한다. 태양계 전체 질량 중 무려 99.866%를 태양이 차지하며, 나머지 0.134%를 행성들과 위성들로 채워진다..

 

하늘에서 가장 독보적으로 밝은 천체로 지구에서 보면 보름달보다 45만 배나 밝다.

우리 일상생활에서도 태양보다 밝게 빛나는 것은 찾아보기 힘들다.

 

 

태양의 자기장!

 

태양의 자기장

태양자기장은 태양계 전체를 홀로 지탱할 정도로 매우 강력하다. 그리고 극성을 가지긴 했는데 흑점, 코로나 영향이 훨씬 더 크다.

태양에도 N극과 S극은 있다. 지구자기장은 "북극이 S극이고 남극이 N극"인데, 2016년의 태양은 "북극이 N극이고 남극이 S극"이 나온다.

즉 태양에 자석을 가져가면 S극이 북쪽을 가리키고 N극이 남쪽을 가리키게 된다. 단, 흑점과 코로나가 워낙 강력해서 자석이 흑점, 코로나 방향으로 핑핑 돈다는 게 큰 차이점. 물론 11년마다 자기극이 역전되기 때문에 큰 의미는 없다고 한다.

 

이제 태양의 내부로 들어가보자!

 

- 핵

태양의 가장 중심부에 위치한 구조이다. 태양 반지름의 약 0.2배 정도까지의 영역을 칭하며 온도는 1570만K1570만 K 정도로 가장 높다. p-p 반응에 의한 수소 핵융합이 이루어지는 태양의 에너지원이다. 의외로 핵융합 발전에서 목표로 하는 점화 온도(약 1억 도)에 비해서는 낮은 편인데, 이는 태양 중심부의 압력이 워낙 높아 이 정도 온도로도 충분히 핵융합이 가능하기 때문이다. 현재 단계에서 태양은 헬륨을 연소할 수 없기 때문에 핵융합에서 생겨난 헬륨은 중심부에 뭉쳐져 핵을 형성한다. 따라서 실제로 핵융합이 이루어지는 구역은 헬륨 핵을 중심으로 구각 형태를 띠게 된다.

 

- 복사층

핵에서부터 태양 반지름의 0.7배까지의 영역으로 대부분 이온화된 수소로 이루어져 있다. 주로 복사를 통해 열이 외부로 전달되기 때문에 이러한 이름이 붙었다. 빽빽한 플라스마 상태라 복사가 직진하지 못하고 전자에 흡수 → 재방출 → 다시 전자에 흡수... 를... 반복하며 에너지가 전달되므로 핵에서 발생한 에너지가 복사층을 통과하는 데는 대단히 오랜 시간이 걸린다. 태양의 경우 에너지가 복사층을 완전히 통과하는 데 평균적으로 약 17만 년이 걸리는 것으로 알려져 있다.

 

- 대류층

태양 반지름의 0.7배부터 태양 표면까지의 영역. 복사층보다 온도가 낮아 이온화되지 않은 수소가 많기 때문에 불투명하다. 따라서 복사보다는 주로 대류를 통해 열이 전달된다. 태양 표면에서 많은 수의 쌀알 무늬들이 보이는 것도 우리가 대류층의 단면을 보고 있는 것이기 때문. 태양의 자기장은 대류층의 플라스마 대류로 인해 발생한다고 생각되며, 외핵의 대류로 인해 자기장이 발생하는 지구와 달리 매우 역동적인 자기장이 발생한다.

 

- 광구

태양에서 실질적으로 빛이 나오는 구역으로 우리가 보통 태양의 표면으로 인식하는 '빛을 내는 구체'를 상상하면 된다. 온도는 약 5800K이다. 영역이라기보다는 두께가 없는 한계 지점 정도로 이해하기 쉽지만 사실 광구 또한 두께를 가지고 있는데, 이는 태양이 완전히 불투명한 것이 아니기 때문이다. 따라서 광구의 영역은 태양 표면에서 내부로 약 수백km정도까지km 연장된다. 현대에 와서 정립된 정의로는 약 50%의 빛이 산란되지 않고 투과할 수 있는 깊이까지를 광구라 칭한다. 지구 전체를 비춰주는 눈부신 태양빛이 방출되는 구역이지만 태양의 구조 중 온도가 가장 낮은 영역이기도 한데, 이는 태양 표면을 벗어나고 나서는 오히려 온도가 올라가기 때문이다.

 

- 채층

태양 대기의 아랫부분에 위치하는 얇은 대기층으로, 붉은색을 띠며 개기일식이 시작되거나 끝날 때 잠깐 볼 수 있다. 광구 표면에서 약 3,000 km ~ 5,000 km 고도까지 존재한다. 광구의 1만분의 1, 해수면 위 지구 대기의 약 1억분의 1 정도의 밀도로 극도로 희박하며, 광구가 더욱 밝기에 평상시에는 보이지 않는다. 채층은 H-alpha 필터를 사용하여 볼 수 있다. 왜냐하면 채층에서 수소의 발머선인H-alpha선(656.3nm, 붉은색)이 가장 강하게 방출되기 때문이다. 또한 개기일식 때 붉은색으로 빛나는 채층을 관측할 수 있다. 채층은 고도가 높아질수록 온도가 높아지며, 코로나까지 가서는 급격하게 상승한다.

 

- 코로나

코로나 말만 들어도 모든 사람들이 싫을 것이다.

태양의 가장 바깥쪽에 위치한 희박한 대기층이다. 태양 본체에 비해 그다지 밝지 않기 때문에 평소에는 보이지 않지만 개기일식이 일어나면 관측할 수 있다. 온도는 약 100만 K 정도로 높기 때문에 강한 X선을 방출 한하고 한다.

 

 

태양은 비타민D의 생성해주는 고마운 존재!

햇빛은 인간의 성장과 신진대사를 활성화시키는 매우 중요한 요소 중 하나다. 햇빛을 쬐어야 인체에서 비타민D를 생성해 내기 때문이다. 

또한 초기 우울증 환자나 영양결핍 환자(식욕이( 있거나 식사량이 정상임에도 발생하는 경우)의 치료방법 중 하나로 낮에 산책을 권하는 경우가 있는데 이것과 관련이 있다고 볼 수 있다. 이걸 더 정확히 말하면 비타민D가 세로토닌의 수치를 높여주고, 이에 내향적이고 신경성이 높은 성격에서 외향적으로 바뀌게 된다는 이론이 있다.

 

태양은 봄의 따스함과 여름을 이글거림과 가을, 겨울의 햇볕은 4계절을 아름답게 해 준다.

하지만 COVID-19로 인해 집에만 있는 시간이 길어지고 햇볕을 못 보고 계속 집에만 있으면 코로나 블루라 하여 우울증이 생긴다. 그만큼 태양의 햇볕은 우리게 소중한 존대이다.

그 만큼 우리나 슬기롭게 코로나를 이겨낸다면 좋은 날은 반드시 올 것이다.