지구에서 관측했을 때 가장 크고 밝게 보이는 별 태양, 이 태양은 옛날부터 사람을 비롯한 여러 생명체에게 살아가는데 필수적인 존재였습니다. 하지만 이 태양이 사라지면 어떻게 될까요? 우리는 역사 속에 이 태양이 사라진 순간을 기록을 남겼습니다. 바로 일식입니다. 일식을 보며 과거의 사람들은 부정적으로 생각했지만 현대의 사람들은 조금 다릅니다. 오히려 현대의 많은 사람들이 태양이 사라지는 순간을 기다립니다.
그렇다면 일식 때 태양은 실제로 사라지는 걸까요? 아닙니다. 달이 태양을 가려서 태양이 사라지는 것처럼 보이는 것입니다. 이러한 태양은 어떻게 가려지는지에 따라서 종류가 나뉘는데, 태양이 일부분만 가려지는 경우에는 부분일식이라고 하며 태양이 전체 다 가려지면 개기일식, 태양이 금반지처럼 보이는 일식을 금환일식이라고 합니다.
우리는 이제껏 태양이 달에 의해서 가려진 순간을 관측해왔습니다. 그런데 최근 유럽우주국에 인공 개기일식을 만들어냈습니다. 이 일식은 바로 지구를 도는 인공위성이 태양을 가려서 만들어낸 일식입니다.
이때 사용된 인공위성은 프로바 3호로 2대의 위성으로 구성되어 있습니다. 2대의 위성 중 한 대는 오컬터 위성으로 1.4m의 디스크를 가지고 태양을 가리는 역할을 하며, 나머지 한 대는 코로나스코프 위성으로 ASPIICS(Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun)라고도 불리며 태양을 바라보며 태양의 코로나를 관측합니다.
프로바3호는 지구를 중심으로 공전하는데 지구와 가장 가까운 지점인 근지점은 지구로부터 600km, 지구와 가장 먼 지점인 원지점은 지구로부터 60,000km 떨어진 극심한 타원 궤도로 공전하며, 원지점일 때 개기일식을 만들어 냅니다. 이때 두 개의 위성은 150m 간격을 유지하고 있습니다. 이러한 간격으로 태양을 추적하면 최대 6시간동안 개기일식을 관측할 수 있습니다. 자연적으로 일어난 개기일식의 경우에는 지속시간이 길어야 7분이지만 인공 개기일식은 더 오래 관측할 수 있다는 이점이 있습니다. 또한 자연 개기일식은 일년에 1~2번 정도 발생하는 반면에 인공 개기일식은 19.6시간마다 한 번씩 일식을 만들어낼 수 있다는 장점이 있습니다.
그럼 이러한 개기일식을 일부러 관측하는 이유는 무엇일까요? ASPIICS의 목표는 태양의 대기인 코로나의 미스터리를 해결하는 것입니다. 태양은 핵이 약 천만 도 이상으로 가장 뜨겁고 주변부로 갈수록 온도가 떨어져 표면은 약 육천 도의 온도를 가집니다. 표면을 덮고 있는 대기는 핵에서 멀어져 온도가 표면보다 더 낮아야 할 것 같지만 코로나는 백만 도 이상의 온도를 가집니다. 따라서 코로나를 관측함으로써 왜 이러한 현상이 나타나는지에 대한 해답에 다가갈 수 있습니다.
또한 코로나 질량 방출(CME)에 대한 연구도 이어 나갈 예정입니다. 코로나 질량 방출은 태양의 표면의 자기장이 불안정하여 폭발적인 에너지가 플라즈마, 자기장, 여러 에너지 입자들과 함께 방출되는 현상입니다. 그리고 그 영향은 태양계 전역으로 미치고 지구도 예외는 아닙니다. 코로나 질량 방출은 지구를 돌고 있는 인공위성에 영향을 미쳐 지구의 통신, 전력전송, 항법 시스템 장애를 겪을 수 있는데 우리는 코로나 관측을 통해 코로나 질량 방출의 작동 원리를 파악할 수 있습니다.
지구에서 가장 가까운 별, 태양. 항상 바라봐서 친근하지만 아직도 풀리지 않는 의문점이 남아있습니다. 언젠가 이러한 궁금증이 다 풀리길 바라며 앞으로의 프로바 3호의 활동을 기대해봅시다.
출처: 유럽우주국 홈페이지