태양폭풍으로 세 번째 반 알렌(Van Allen) 벨트 생성
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2024-08-05 23:55:42
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- 2024년 5월에 발생한 격렬한 태양폭풍도 지구의 보호 방사선 벨트에 흔적 남겨
- 외부 Van Allen Belt는 고도 5만km 이상에서,내부 Van Allen Belt는 고도 약 1천~6천km에
- 세 번째 벨트, 원래 외부 반알렌벨트에서 왔지만 태양폭풍의 힘에 의해 내부로 휩쓸려
- 몇 개월에서 수 년 지속될 수 있다. 우주여행에 위험 가능성 있어
지구 자기장 외에도 Van Allen 벨트는 우주로부터의 강한 방사선과 고에너지 입자에 대한 가장 중요한 보호막이다. 주요 부분인 외부 Van Allen Belt는 고도 50,000km 이상에서 시작하여 넓고 두꺼운 고리처럼 지구를 둘러싸고 있다. 그 안에는 지구 자기장에 의해 포착된 빠른 입자가 극 사이를 앞뒤로 경주한다.
더 작은 내부 Van Allen Belt는 고도 약 1,000~6,000km에 있으며 외부 대기가 우주 방사선과 상호 작용할 때 생성되는 하전 입자에 의해 공급된다. 연구자들은 2015년에 이 내부 고리 내부에서 거대한 보이지 않는 플라즈마 튜브를 발견했다.
가장 빠른 전자로 구성된 중간 고리
우리 행성에는 현재 알려진 두 벨트 사이에 세 번째 Van Allen 벨트가 있다. 이 새로운 에너지 입자 고리는 2024년 5월 유난히 강한 태양폭풍에 의해 생성됐다. NASA는 "이 새로운 벨트는 NASA의 CIRBE CubeSat에 의해 발견되었으며 몇 달에서 몇 년 동안 지속될 수 있다"고 보고했다. "과학자들은 이 벨트가 얼마나 오래 지속될지 더 잘 이해하기 위해 여전히 데이터를 분석하고 있다.“
그런데 그러한 세 번째 Van Allen Belt는 어떻게 탄생하게 되었을까? 사실, 이러한 세 번째 고리가 등장한 것은 이번이 처음이 아니다. 2012년에는 위성이 태양폭풍 이후 극도로 빠른 전자로 이루어진 중간 고리를 감지하기도 했다. 당시 분석에 따르면 이 입자들은 원래 외부 Van Allen Belt에서 왔지만 태양폭풍의 힘에 의해 내부로 휩쓸려 들어간 것으로 나타났다. 그곳에서 그들은 새로운 세 번째 고리를 형성하기 위해 모였다.
우주여행에 위험?
NASA가 설명하는 것처럼 세 번째 고리는 우주여행에 영향을 미칠 수 있다. 특히 고에너지 초상대론적 전자는 위성이나 우주 탐사선의 차폐물을 관통할 수 있다. 이로 인해 온보드 전자 장치가 손상되거나 완전히 고장날 수도 있다. 이것은 주로 지구의 정지 궤도로 이동하는 위성이나 달이나 다른 행성으로 이동하는 우주 탐사선에 영향을 미친다. 왜냐하면 중간 고리를 통과해야 하기 때문이다.
또한 Van Allen Belt는 유인 우주여행에 위협이 될 수도 있다. 고에너지 입자로 충격을 가하면 DNA 손상이 발생하고 우주비행사의 암 발병 위험이 높아질 수 있다. 이러한 위험으로부터 아폴로 우주비행사를 보호하기 위해 NASA는 달 비행이 내부 Van Allen 벨트에만 닿고 더 얇은 지점에서 외부 벨트를 통해 비행하도록 특별히 지시했다.
2022년 말 NASA 아르테미스 1호 임무에 투입된 세 개의 측정용 인형이 달 탐사 비행 시 하중이 얼마나 높은지 조사했다. 그들의 센서는 40만km가 넘는 거리에 도달하고 두 Van Allen 벨트를 모두 통과하는 비행 중 방사선 노출을 기록했다.
출처: NASA
- 2024년 5월에 발생한 격렬한 태양폭풍도 지구의 보호 방사선 벨트에 흔적 남겨
- 외부 Van Allen Belt는 고도 5만km 이상에서,내부 Van Allen Belt는 고도 약 1천~6천km에
- 세 번째 벨트, 원래 외부 반알렌벨트에서 왔지만 태양폭풍의 힘에 의해 내부로 휩쓸려
- 몇 개월에서 수 년 지속될 수 있다. 우주여행에 위험 가능성 있어
태양폭풍으로 세 번째 Van Allen 벨트 생성
폭풍의 힘은 외부 고리에서 안쪽으로 빠른 전자를 발사했다.
새로운 고리:
2024년 5월에 발생한 격렬한 태양폭풍도 지구의 보호 방사선 벨트에 흔적을 남겼다고 NASA가 발견했다. 태양폭풍은 지구 주위에 세 번째 Van Allen 벨트를 만들었다. 이 새로운 고에너지 입자 고리는 두 개의 영구 방사선 보호 고리 사이에 있으며 연구원들이 설명하는 것처럼 몇 달에서 몇 년 동안 지속될 수 있다.
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| ▲ 2024년 5월의 강력한 태양 폭풍은 지구의 두 Van Allen 벨트 사이에 일시적인 세 번째 고리를 만들었다. © NASA GSFC/ Johns Hopkins University APL |
지구 자기장 외에도 Van Allen 벨트는 우주로부터의 강한 방사선과 고에너지 입자에 대한 가장 중요한 보호막이다. 주요 부분인 외부 Van Allen Belt는 고도 50,000km 이상에서 시작하여 넓고 두꺼운 고리처럼 지구를 둘러싸고 있다. 그 안에는 지구 자기장에 의해 포착된 빠른 입자가 극 사이를 앞뒤로 경주한다.
더 작은 내부 Van Allen Belt는 고도 약 1,000~6,000km에 있으며 외부 대기가 우주 방사선과 상호 작용할 때 생성되는 하전 입자에 의해 공급된다. 연구자들은 2015년에 이 내부 고리 내부에서 거대한 보이지 않는 플라즈마 튜브를 발견했다.
가장 빠른 전자로 구성된 중간 고리
우리 행성에는 현재 알려진 두 벨트 사이에 세 번째 Van Allen 벨트가 있다. 이 새로운 에너지 입자 고리는 2024년 5월 유난히 강한 태양폭풍에 의해 생성됐다. NASA는 "이 새로운 벨트는 NASA의 CIRBE CubeSat에 의해 발견되었으며 몇 달에서 몇 년 동안 지속될 수 있다"고 보고했다. "과학자들은 이 벨트가 얼마나 오래 지속될지 더 잘 이해하기 위해 여전히 데이터를 분석하고 있다.“
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| ▲ Van Allen 벨트는 우주에서 나오는 강한 방사선과 고에너지 입자로부터 지구를 보호하는 중요한 보호막이다. © NASA GSFC/Scientific Visualization Studio |
그런데 그러한 세 번째 Van Allen Belt는 어떻게 탄생하게 되었을까? 사실, 이러한 세 번째 고리가 등장한 것은 이번이 처음이 아니다. 2012년에는 위성이 태양폭풍 이후 극도로 빠른 전자로 이루어진 중간 고리를 감지하기도 했다. 당시 분석에 따르면 이 입자들은 원래 외부 Van Allen Belt에서 왔지만 태양폭풍의 힘에 의해 내부로 휩쓸려 들어간 것으로 나타났다. 그곳에서 그들은 새로운 세 번째 고리를 형성하기 위해 모였다.
우주여행에 위험?
NASA가 설명하는 것처럼 세 번째 고리는 우주여행에 영향을 미칠 수 있다. 특히 고에너지 초상대론적 전자는 위성이나 우주 탐사선의 차폐물을 관통할 수 있다. 이로 인해 온보드 전자 장치가 손상되거나 완전히 고장날 수도 있다. 이것은 주로 지구의 정지 궤도로 이동하는 위성이나 달이나 다른 행성으로 이동하는 우주 탐사선에 영향을 미친다. 왜냐하면 중간 고리를 통과해야 하기 때문이다.
또한 Van Allen Belt는 유인 우주여행에 위협이 될 수도 있다. 고에너지 입자로 충격을 가하면 DNA 손상이 발생하고 우주비행사의 암 발병 위험이 높아질 수 있다. 이러한 위험으로부터 아폴로 우주비행사를 보호하기 위해 NASA는 달 비행이 내부 Van Allen 벨트에만 닿고 더 얇은 지점에서 외부 벨트를 통해 비행하도록 특별히 지시했다.
2022년 말 NASA 아르테미스 1호 임무에 투입된 세 개의 측정용 인형이 달 탐사 비행 시 하중이 얼마나 높은지 조사했다. 그들의 센서는 40만km가 넘는 거리에 도달하고 두 Van Allen 벨트를 모두 통과하는 비행 중 방사선 노출을 기록했다.
출처: NASA
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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