태양이 거대한 태양 폭풍을 일으킨다: 지구에 희귀한 G4 경보 발령

2025년 5월 31일 촬영된 '헤일로' 코로나 질량 방출을 보여주는 NOAA의 CCOR-1 코로나그래프. 작년에 발사되어 NRL에서 설계 및 제작된 CCOR-1 코로나그래프는 NOAA가 우주 기상 예보 및 폭풍 경보를 발령하는 데 중요한 실시간 관측 자료를 제공하는 최초의 가동형 코로나그래프입니다. 출처: NOAA

지역 날씨 경보는 잠재적으로 위험한 상황에 대한 익숙한 경고이지만, 지구 전체에 경고를 발령하는 경보는 드뭅니다.

5월 31일, 미국 해군 연구소(NRL)의 우주 기반 계측 장비가 태양에서 분출된 강력한 코로나 질량 방출(CME)을 실시간으로 관측하여 지구에 "심각한 지자기 폭풍" 경보를 발령했습니다.

NRL 태양권 과학부의 계산 과학자인 칼 바탐스 박사는 "저희의 관찰 결과 이 ​​분출은 소위 '헤일로 CME'로, 즉 지구 방향으로 분출된 것으로 나타났으며, 데이터에 대한 예비 분석 결과 이 ​​분출의 속도는 초당 1,700km가 넘는 것으로 나타났습니다."라고 밝혔습니다.

지자기 폭풍은 태양풍 에너지가 지구 주변 우주 환경으로 매우 효율적으로 전달되면서 발생하는 지구 자기권의 주요 교란 현상입니다. 이러한 교란은 주로 지속적인 고속 태양풍과, 결정적으로 지구 자기권의 낮 쪽 자기장을 벗겨낼 수 있는 남쪽으로 향하는 태양풍 자기장에 의해 발생합니다. 태양풍 에너지는 지구의 자기장을 파괴할 수 있습니다.

미국 해양대기청(NOAA) 우주 날씨 예측 센터는 최근의 태양 폭풍을 5단계 지자기 규모에서 두 번째로 높은 등급인 G4로 분류했습니다.

이와 같은 강력한 폭풍은 일반적으로 CME와 관련이 있습니다. 그 여파는 일시적인 정전 및 데이터 손상부터 위성의 영구적인 손상, 저궤도 우주선의 대기 저항 증가로 인한 궤적 변화, 그리고 고주파 무선 통신 장애까지 다양합니다.

배텀스는 "이러한 교란은 상황 인식을 저해하고, 지휘통제를 방해하며, 정밀 유도 시스템에 영향을 미치고, 심지어 전력망에도 영향을 미쳐 군의 준비 태세와 작전 효율성에 직접적인 영향을 미칠 수 있다"고 말했습니다.

CME는 태양 코로나에서 방출되는 거대한 플라즈마와 자기장으로, 종종 수십억 톤의 물질을 운반합니다. CME가 지구에 도달하는 데는 일반적으로 며칠이 걸리지만, 가장 강력한 CME는 단 18시간 만에 도달하는 것으로 관측되었습니다.

"CME는 태양의 저층 코로나에서 폭발적으로 방출되는 질량으로, 우주 날씨의 주요 원인으로, 지구 자기권, 전리층, 열권의 상태를 이해하는 데 중심적인 역할을 합니다."라고 NRL 우주과학부 첨단센서기술부문의 연구물리학자인 아르노 테르니지엔 박사가 설명했습니다.

5월 30일 발생한 사건에서는 지구를 향하는 태양 쪽에서 비교적 느리지만 강력한 태양 플레어가 분출되었습니다. 방출된 에너지는 지구를 향해 CME를 직접 분출시켰고, 이로 인해 지자기 폭풍이 발생하여 뉴멕시코 남쪽까지 오로라를 생성했습니다.

NASA와 NOAA 우주선에서 작동하는 NRL의 우주 기반 관측 장비는 이 사건에 대한 중요한 실시간 관측을 제공했습니다. 특히 1996년부터 가동되어 온 NRL의 유서 깊은 대각 분광 코로나그래프(LASCO)와 2024년에 발사된 소형 코로나그래프 1(CCOR-1)은 모두 중요한 데이터를 전송했습니다.

이러한 관측은 우주 기상 관측에 매우 중요하며, 예보관들이 해당 사건이 지구에 도달하는 시점과 이로 인해 발생할 수 있는 잠재적 지자기 폭풍을 예측할 수 있도록 합니다. 지자기 폭풍의 심각성, 정확한 시점 또는 지속 시간을 정확하게 예측하는 것은 여전히 ​​어려운 일이지만, 이러한 사전 경보는 국방부(DoD)를 비롯한 여러 기관이 대비할 수 있도록 하는 데 필수적입니다.

심각한 지자기 폭풍이 국방부와 해군의 임무에 미치는 잠재적 영향은 상당하고 광범위합니다. 이러한 사건은 위성 통신, GPS(Global Positioning System) 항법 및 시간 측정, 그리고 다양한 원격 감지 시스템을 포함한 중요 시스템과 기능을 중단시키거나 저하시킬 수 있습니다.

배텀스는 "NRL은 1971년 NRL 우주 관측을 통해 CME를 처음 발견한 이래로 태양물리학 및 우주 기상 연구 분야의 선구자 역할을 해왔습니다."라고 말했습니다. "그 이후로 NRL은 태양권 및 우주 기상 연구를 주도해 온 획기적인 계측 장비 포트폴리오를 통해 코로나 이미징 분야의 선두 자리를 꾸준히 지켜왔습니다."

여기에는 다음이 포함됩니다.

• 1996년부터 ESA-NASA 공동 태양 및 태양권 관측소(SOHO) 임무에서 운용 중인 LASCO 코로나그래프
• 2006년부터 NASA 태양 지구 관계 관측소(STEREO) 쌍둥이 우주선에 탑재된 태양-지구 연결 코로나 및 태양권 조사(SECCHI) 계측기 패키지
• 2018년부터 NASA Parker Solar Probe(PSP)에 탑재된 Parker Solar Probe(WISPR) 장비용 광시야 ​​이미저
• 2019년부터 ESA의 태양 궤도선 임무에 사용된 태양권 이미지 장치(SoloHI)
• NRL이 설계 및 제작한 NOAA의 CCOR-1은 2024년부터 NOAA의 GOES-19에서 작동 중입니다.

LASCO와 CCOR-1과 같은 장비를 포함한 이러한 자산은 예보자가 CME를 분석하고 평가하고, 지구에 대한 영향 가능성을 판단하고, 시기적절한 경고를 발행하는 데 필요한 중요한 실시간 영상을 제공하는 데 필수적입니다.

"이것들은 우주 기상의 영향을 예측하고 완화하는 우리 능력의 근간을 이룹니다. G4 수준의 심각한 지자기 폭풍 주의보가 계속됨에 따라, 일반 대중과 주요 기반 시설 운영자는 최신 정보와 업데이트를 확인하기 위해 NOAA 우주 기상 예측 센터를 방문하시기 바랍니다."라고 테르니시엔은 말했습니다.

태양에서 맹렬하게 폭발하여 약 100만 마일 떨어진 지구에 도착하기까지의 CME의 여정은 태양계의 역동적인 특성과 NRL이 태양물리학 연구 및 우주 기상 대비에 기여하는 중요한 역할을 지속적으로 강조합니다. 이러한 사건에서 수집된 데이터는 향후 연구에 중요한 역할을 할 것이며, 우리의 이해와 예측 능력을 더욱 향상시키고 궁극적으로 국가 안보와 주요 기반 시설의 복원력을 강화할 것입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/06/250610074256.htm