태양의 구조

태양의 내부 구조

 

▶ 핵

 

고온, 고압, 고밀도의 기체 상태로 온도는 약 1,500만 K 이상, 밀도는 약 160g/㎠, 압력은 약 2,500억 기압입니다. 태양 중심의 고온, 고압, 고밀도 환경에서 네 개의 수소가 하나의 헬륨으로 융합 반응이 일어나 발생하는 질량의 손실이 에너지를 생산하게 됩니다.  태양은 그 에너지를 모든 파장의 빛으로 방출하게 됩니다.

 

▶ 복사층

 

태양의 핵에서 생성된 에너지를 복사의 형태로 대류층까지 전달하게 되는데, 태양 내부 부피의 약 70%를 차지합니다.

 

▶ 대류층

 

태양의 내부로부터 전달되어 온 에너지를 대류에 의해 태양의 표면까지 전달하게 됩니다.

 

태양의 구조

태양의 표면(광구)

 

대류층 밖의 태양의 표면으로 평균 온도는 약 5,800K이고, 두께는 약 500㎞입니다.

 

▶ 쌀알 무늬

 

쌀알을 뿌려 놓은 것 같은 태양 표면은 밝고 어두운 무늬로 대류층에서의 대류 때문에 나타납니다. 대류층에서 열대류가 상승하는 부분은 온도가 높아서 밝게, 열류가 하강하는 부분은 온도가 낮아서 어둡게 보입니다.

 

▶ 흑점

 

광구면에서 온도가 표면 온도보다 낮아서(약 4000K) 어둡게 보이는 자리입니다. 강한 자기장이 열대류 운동을 방해하기 때문에 표면 온도가 낮아져 어둡게 보이고, 흑점의 이동은 태양이 자전하고 있음을 알려줍니다. 흑점의 이동이 적도에서 빠르고 극으로 갈수록 느려지는 것으로 보아 태양이 기체임을 추정할 수 있습니다. 흑점의 개수는 11년을 주기로 증감하는데 흑점이 많을수록 태양의 활동이 활발하며, 이때 지구에서는 자기 폭풍, 전리층 교란, 델린지 현상, 오로라 증가 드으이 현상이 나타납니다. 흑점은 크기가 클수록 그 수명도 깁니다.

 

흑점의 이동

태양의 대기가 방출하는 빛

 

태양이 방출하는 빛은 일정한 속도로 이동을 하는데 에너지가 높을수록(온도가 높을수록) 파장이 짧아지고 주파수는 높아집니다. 태양의 표면인 광구는 가시광선으로 보입니다. 다양한 파장으로 태양을 관측해보면, 그 파장에 해당하는 온도를 갖는 채층, 홍염, 코로나의 다양한 대기층을 관측할 수 있습니다.

 

파장으로 태양을 관찰해 보면 그 파장에 해당하는 온도를 갖는 채층, 가시광선으로 보이는 광구, 코로나를 관측할 수 있다(출처: 한국천문연구원 천문우주지식정보).

채층은 광구면 바로 위의 불그스레한 대기층으로 코로나와 함께 개기 일식 때 관측되게 됩니다. 홍염은 채층 상부에서 코로나 속으로 솟아오르는 격렬한 불길을 뜻합니다. 코로나는 태양 대기의 가장 바깥 층으로, 온도가 약 100만 K인 고온의 청백색 가스층입니다. 개기 일식 때 관측이 되며, 흑점의 극대기와 극소기에는 그 크기가 달라지게 됩니다.