2023년 3월 22일 '솔라 오비터'가 찍은 태양의 표면. 부드러운 표면과 흑점이 대조적으로 보인다. / ESA, NASA(아래 사진들도 동일)

ESA의 홈페이지에 게재된 태양의 새로운 모습들. 포착 방식에 따라 이같이 다른 색상의 영역들이 포착된다. 

우리가 매일 보고 있지만, 너무나 강렬해 제대로 쳐다볼 수 없는 태양. 그 태양의 표면을 역대 최고의 해상도 이미지를 볼 수 있게 됐다. 유럽우주국(ESA)의 '솔라 오비터(Solar Obiter)'가 태양 표면의 생생한 모습을 찍어 전송해온 것이다. 

ESA는 20일 탐사선이 작년 3월 태양으로부터 약 4500만 마일(7400만km) 떨어진 곳에서 촬영한 새로운 이미지 4장을 공개했다. 스페이스닷컴이 보도한 이 이미지들은 태양의 역동적이고 입자가 많은 표면인 광구(광구), 즉 우리가 보는 햇빛을 방출하는 층을 자세히 포착했다. 

솔라 오비터에 탑재된 6개의 장비 중 하나인 '편광 및 태양진동 이미저(PHI)'는 각각 약 1000km에 달하는 거대한 난류성 플라즈마 영역인 태양 표면의 알갱이를 이미지화했다.

이 알갱이들은 태양의 깊은 곳에서 뜨거운 플라즈마가 상승하고 끓는 물이 담긴 냄비에서 기포가 형성되고 상승하는 것과 유사한 차가운 플라즈마가 가라앉는 과정인 대류에 의해 생성된 것이다. 그 부분은 태양 표면 전체를 덮고 있다.

위의 거대한 녹색 태양 이미지는 PHI가 보내온 태양 자기장의 새로운 지도다. 이 지도는 흑점 영역에 자기장이 특히 강하고 집중되어 있음을 보여준다. 이는 흑점이 주변보다 차가운 이유를 설명하는 데 도움이 되며, 그곳의 강한 자기장은 플라즈마의 정상적인 대류를 제한하고 그 결과 열이 표면에 도달하는 것이 방지되면서 흑점이 태양 표면의 다른 곳보다 더 차가워지는 것이다. 

태양 궤도선의 ESA 프로젝트 과학자인 다니엘 뮐러는 "태양의 자기장은 가장 작은 규모부터 가장 큰 규모까지 우리 고향 별의 동적 특성을 이해하는 데 핵심적인 역할을 한다"고 말했다.

위의 이미지는 '타코그램'이라고 불리는 속도 지도. 이는 태양의 가시광선 표면에서 물질의 가시광선 속도와 이동 방향을 보여준다. 파란색 영역은 우주선을 향해 이동하고 빨간색 영역은 멀어지는 것이다. 지도는 태양의 자전축을 중심으로 한 태양의 자전을 명확하게 보여주지만, 태양 흑점 주위에서 물질이 어떻게 튀어나오는지도 보여주고 있다. 

아래 이미지는 솔라 오비터에 탑재된 극자외선 이미저(EUI) 장비로 지난 3월에 촬영한 태양풍 코로나가 태양의 외부 대기에서 빠져나가고 있는 모습이다. 플라즈마가 이 선을 따라 태양 밖으로 튀어나와 종종 이웃의 흑점을 연결하기도 한다. 이러한 플라즈마 고리는 일상적으로 우주로 분출되어 지구, 화성 및 기타 행성에서 빛나는 오로라 디스플레이를 유발할 수 있는 전기를 띈 태양풍을 형성한다. 

ESA에 따르면, 솔라 오비터는 현재 금성 궤도 바로 너머인 태양으로부터 약 7500만 마일(1억2000만km) 떨어진 곳에 있다. 이 우주선은 NASA의 '파커 솔라' 우주선과 협력해 최근 태양풍이 우주에서 어떻게 뜨거워지고 놀라운 속도로 가속되는지에 대한 오랜 미스터리에 대한 새로운 단서를 제공하고 있다. 

ESA에 따르면 이들 사진은 각각 25개의 이미지로 구성되어 있으며, 약 4시간에 걸쳐 촬영되었다. 탐사선이 태양에 근접했기 때문에 각 이미지는 거대한 태양 표면의 작은 부분만 덮었기 때문에 태양 전체가 이미지화될 때까지 우주선을 기울여 회전시켜야 했다. 그런 다음 이미지를 서로 연결하여 전체 디스크, 8000픽셀 모자이크를 완성한 것이다. 

솔라 오비터는 2020년에 ESA-NASA 공동 임무를 통해 태양의 극지들을 포착하기 위해 발사됐다. 당초 목표에 적합한 이미지들의 우주선의 궤도를 조정해 더 높은 경사를 이루게 되면 2025년초에 공개할 예정이다.