태양에서 빛이 빠져나오는 표면층 곳곳에 미세한 소용돌이가 생기는 모습이 사상 최고 해상도로 포착됐다. 폭발적인 태양 활동에 필요한 에너지가 쌓이는 과정을 이해할 단서가 될 것으로 주목된다.
미국 국립태양천문대(NSO) 등 국제 공동연구진은 미국 하와이 마우이섬의 태양망원경으로 관측한 결과를 6일 국제 학술지 '네이처'에 발표했다. 연구진이 관측한 곳은 태양에서 가시광선이 빠져나오는 얇은 대기층인 광구(光球)다. 통상 태양의 표면이라고 부르는 영역이다.
연구진은 2025년 4월 14일 태양 흑점 인근의 자기 활성 영역인 'NOAA 14060'을 관측했다. 촬영된 영상은 태양 표면의 19㎞ 남짓한 무늬까지 구별할 수 있을 만큼 정밀했다. 현재까지 보고된 태양 광구 관측 중 해상도가 가장 높다.
연구진이 관측한 소용돌이 무늬는 대체로 수십㎞ 간격으로 이어졌다. 연구진은 이러한 소용돌이가 '켈빈–헬름홀츠 불안정성'으로 생겼다고 분석했다. 이는 액체나 기체처럼 흐르는 물질의 두 층이 서로 다른 속도로 움직일 때, 그 경계면의 작은 흔들림이 커져 물결이나 소용돌이로 발전하는 현상을 뜻한다. 속도가 다른 공기층이 맞닿은 곳에서 구름이 파도처럼 말리는 현상이 대표적 예다. 태양에서 빛이 빠져나오는 표면층에서 이 현상이 직접 확인된 것은 이번이 처음이다.
연구진은 이번에 발견된 소용돌이가 태양의 플라스마를 뒤섞어 자기장을 퍼뜨리는 한편, 폭발적인 태양 활동에 필요한 자기 에너지가 쌓이는 데도 기여할 수 있다고 분석했다. 이렇게 쌓인 자기 에너지는 강한 태양 폭발을 일으키는 원동력이 될 수 있다. 연구진은 소용돌이를 자동으로 찾아내는 분석 기술을 이용해 이 현상이 자기장 확산에 미치는 영향을 정량화할 계획이라고 밝혔다.