기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 354 - 흑점의 진짜 모습?


(빅 베어 태양 관측소에서 찍은 흑점의 확대 사진. Groundbreaking images of the Sun captured by scientists at NJIT's Big Bear Solar Observatory give a first-ever detailed view of the interior structure of umbrae -- the dark patches in the center of sunspots -- revealing dynamic magnetic fields responsible for the plumes of plasma that emerge as bright dots interrupting their darkness.
Credit: NJIT's Big Bear Solar Observatory


흑점(sunspot)은 태양 표면의 검은 점입니다. 흑점 자체는 사실 매우 뜨겁지만, 주변의 태양 표면보다 섭씨 1,000도 정도 온도가 낮아서 관측해보면 검은색으로 보이는 것이라는 것은 상식으로 모두가 알고 있습니다. 하지만 이 흑점을 확대해서 본다면 어떨까요?  

 미국 뉴저지 공과대학의 과학자들은 빅 베어 태양 관측소(Big Bear Solar Observatory (BBSO))의 NST(New Solar Telescope)를 이용해서 흑점의 중심부를 상세하게 관측했습니다. 흑점에서 가장 어둡게 보이는 중심 지역은 본영(umbra)이라고 부르고 그 주변에 상대적으로 밝은 방사선상의 줄기 구조 부분은 반영(penumbra)이라고 부릅니다.  

 뉴저지 공대의 바실 예치신(Vasyl Yurchyshyn) 교수는 흑점 중심부의 본영을 NST(New Solar Telescope)를 이용해 정밀 관측했습니다. 그 결과 이전에는 알지 못했던 흑점의 역동적인 모습이 나타났습니다. 사진으로 찍힌 흑점의 중심부는 검은 구멍이 아니라 마치 피어나는 한 송이 꽃 같은 아름다운 모습입니다. 

 흑점을 만드는 힘은 태양의 강력한 자기장입니다. 자기장이 뿜어져 나오는 중심부에는 마치 분출하는 화산 주변에 용암이 흘러나오듯 플라스마가 분출하면서 umbral dot이라는 작은 점들을 만듭니다. 그 외부에는 마치 가느다란 실이나 꽃잎 같은 모양의 스파이크(spike)들이 존재하는데, 강력한 자기장을 따라 흐르는 뜨거운 플라스마 물질들이라고 합니다. 

 태양 표면에서 일어나는 흑점 현상의 규모는 인간의 상상을 초월합니다. 지구 한 개 정도는 충분히 들어가고도 남는 거대한 흑점 내부에서는 강력한 자기장과 플라스마가 거대한 에너지의 흐름을 만듭니다. 자기장의 형태로 축적된 에너지가 한꺼번에 폭발하면 지구를 집어삼키고도 남는 거대한 홍염이 태양 표면에서 솟구쳐오르게 되죠.

 이와 같은 장엄한 자연의 신비를 연구하기 위해서 과학자들은 더 강력한 관측 장비를 사용하고 있습니다. NST는 10초 간격으로 태양의 사진을 찍을 수 있으며, 태양 표면에서 일어나는 현상을 실시간으로 관측할 수 있습니다. 

 태양 활동은 지구에 직접적인 영향을 미치고 있습니다. 태양 표면의 강력한 폭발인 태양 플레어와 코로나 물질 방출(CME)은 지구에 전파장애를 일으키거나 혹은 전력망에 위협을 가하기도 합니다. 물론 오로라도 같이 만들지만 말이죠. 이를 연구하는 일은 안전한 항공기, 선박 운행은 물론 여러 가지 위험에서 인간들을 지키기 위해서 반드시 필요한 일입니다. 


 참고 



Journal Reference:
  1. V. Yurchyshyn, V. Abramenko, A. Kilcik. DYNAMICS IN SUNSPOT UMBRA AS SEEN IN NEW SOLAR TELESCOPE AND INTERFACE REGION IMAGING SPECTROGRAPH DATAThe Astrophysical Journal, 2015; 798 (2): 136 DOI: 10.1088/0004-637X/798/2/136




댓글

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다. 잘 쓰지도 않을 방법을 열심히 공부하는 것은 아무래도 효율

R 스튜디오 설치 및 업데이트

 R을 설치한 후 기본으로 제공되는 R 콘솔창에서 코드를 입력해 작업을 수행할 수도 있지만, 보통은 그렇게 하기 보다는 가장 널리 사용되는 R 개발환경인 R 스튜디오가 널리 사용됩니다. 오픈 소스 무료 버전의 R 스튜디오는 누구나 설치가 가능하며 편리한 작업 환경을 제공하기 때문에 R을 위한 IDE에서 가장 널리 사용되어 있습니다. 아래 링크에서 다운로드 받습니다.    https://www.rstudio.com/  다운로드 R 이나 혹은 Powerful IDE for R로 들어가 일반 사용자 버전을 받습니다. 오픈 소스 버전과 상업용 버전, 그리고 데스크탑 버전과 서버 버전이 있는데, 일반적으로는 오픈 소스 버전에 데스크탑 버전을 다운로드 받습니다. 상업 버전의 경우 데스크탑 버전의 경우 년간 995달러, 서버 버전은 9995달러를 받고 여러 가지 기술 지원 및 자문을 해주는 기능이 있습니다.   데스크탑 버전을 설치하는 과정은 매우 쉽기 때문에 별도의 설명이 필요하지 않을 것 같습니다. 인스톨은 윈도우, 맥, 리눅스 (우분투/페도라)에 따라 설치 파일이 나뉘지만 설치가 어렵지는 않을 것입니다. 한 가지 주의할 점이라면 R은 사전에 반드시 따로 설치해야 한다는 점입니다. R 스튜디오만 단독 설치하면 아무것도 할 수 없습니다. 뭐 당연한 이야기죠.   설치된 R 스튜디오는 자동으로 업데이틀 체크하지 않습니다. 따라서 업데이트를 위해서는 R 스튜디오에서 Help 로 들어가 업데이트를 확인해야 합니다.     만약 업데이트 할 내용이 없다면 최신 버전이라고 알려줄 것이고 업데이트가 있다면 업데이트를 진행할 수 있도록 도와주게 됩니다. R의 업데이트와 R 스튜디오의 업데이트는 모두 개별적이며 앞서 설명했듯이 R 업데이트는 사실 기존 버전과 병행해서 새로운 버전을 새롭게 설치하는 것입니다. R 스튜디오는 실제로 업데이트가 이뤄지기 때문에 구버전을 지워줄 필요는

R 패키지 설치 및 업데이트 오류 (1)

 R 패키지를 설치하거나 업데이트 하다보면 여러 가지 문제가 생기는 경우들이 있습니다. 이 경우 아예 R을 재설치하는 것도 방법이지만, 어떤 경우에는 이렇게해도 해결이 안되고 계속해서 사용자는 괴롭히는 경우도 있습니다. 이런 경우 중 하나를 소개합니다.  새로운 패키지를 설치, 혹은 업데이트 하는 과정에서 같이 설치하는 패키지 중 하나가 설치가 되지 않는다는 메세지가 계속 나왔는데, 사실은 백신 프로그램 때문이었던 경우입니다.   dplyr 패키지를 업데이트 하려고 했는데, 제대로 되지 않아 다시 설치를 진행했습니다. 그런데 일부 패키지가 제대로 설치되지 않는다는 메세지가 나왔습니다.  > install.packages("dplyr") Error in install.packages : Updating loaded packages > install.packages("dplyr") Installing package into ‘C:/Users/jjy05_000/Documents/R/win-library/3.4’ (as ‘lib’ is unspecified) also installing the dependencies ‘bindr’, ‘bindrcpp’, ‘Rcpp’, ‘rlang’, ‘plogr’ trying URL ' https://cran.rstudio.com/bin/windows/contrib/3.4/bindr_0.1.1.zip ' Content type 'application/zip' length 15285 bytes (14 KB) downloaded 14 KB trying URL ' https://cran.rstudio.com/bin/windows/contrib/3.4/bindrcpp_0.2.2.zip ' Content type 'application/zip' length 620344 b