흑점과 무지개 속의 검은 선
사람들은 오래전부터 태양을 신으로 섬겼고, 동아시아에서는 맨눈으로 보인 흑점을 기원전부터 기록했어요. 1610년대 갈릴레오 갈릴레이는 망원경으로 흑점을 관측해 1613년 책으로 펴내며, 흑점이 태양 표면에서 움직이는 것으로 보아 태양이 자전한다고 주장했어요. 1814년 무렵 요제프 폰 프라운호퍼는 햇빛의 스펙트럼에서 수백 개의 검은 선을 찾았고, 1859~60년 구스타프 키르히호프와 로베르트 분젠은 이 선이 태양 대기 속 원소가 특정한 빛을 흡수한 흔적임을 밝혀, 별의 성분을 빛으로 알아내는 분광학을 열었어요. 헬륨은 1868년 지구보다 먼저 태양 스펙트럼에서 발견됐어요. 1843년 하인리히 슈바베는 흑점 수가 약 11년 주기로 늘고 준다는 것을 발견했어요.
태양은 무엇으로 타는가
19세기에는 태양이 석탄처럼 타거나 수축하며 빛난다고 생각했지만, 그러면 수천만 년밖에 버티지 못해 지질학과 진화론이 요구하는 긴 시간과 맞지 않았어요. 1925년 세실리아 페인은 박사 논문에서 태양을 비롯한 별이 대부분 수소와 헬륨으로 이루어졌다는 것을 보였어요. 1939년 한스 베테는 별의 중심에서 수소 원자핵이 헬륨으로 합쳐지는 핵융합 반응으로 에너지가 나온다는 것을 계산했어요. 태양 중심은 약 1500만 ℃이며, 매초 약 400만 톤의 질량이 에너지로 바뀌어요. 핵에서 만들어진 에너지는 복사층과 대류층을 지나 표면에 오기까지 수만 년 이상 걸린다고 추정되고, 표면에서 나온 빛, 곧 광자는 약 8분 20초 만에 지구에 닿아요. 1968년 레이먼드 데이비스는 핵융합에서 나오는 중성미자를 처음 검출했지만 예상의 약 3분의 1뿐이어서 '태양 중성미자 문제'가 생겼고, 2002년 캐나다 SNO 실험이 중성미자가 날아오며 종류를 바꾼다는 것을 보여 이를 해결했어요.
태양 활동과 지구, 그리고 미래
태양은 뜨거운 플라스마 덩어리이고, 복잡하게 꼬인 자기장이 흑점, 플레어, 코로나 질량 방출을 만들어요. 1859년 리처드 캐링턴은 흰빛 플레어를 처음 관측했는데, 직후의 강한 자기 폭풍으로 전신선에 불꽃이 튀고 낮은 위도에서도 오로라가 보였어요. 1958년 유진 파커는 태양에서 플라스마가 끊임없이 불어 나오는 '태양풍'을 이론으로 예측했고, 곧 탐사선이 이를 확인했어요. 그의 이름을 딴 NASA 파커 태양 탐사선은 2018년 발사돼 태양에 가장 가까이 다가간 인공물이 됐어요. 강한 태양 폭풍은 인공위성, GPS, 전력망에 피해를 줄 수 있어 우주 기상 예보가 중요해지고 있어요. 태양은 약 50억 년 뒤 중심의 수소를 다 써서 적색거성으로 부풀었다가 백색왜성으로 식을 것으로 예측돼요. 블랙홀이나 중성자별이 되기에는 질량이 작아요. 태양을 맨눈이나 일반 선글라스, 망원경으로 직접 보면 눈이 크게 다칠 수 있으니, 반드시 인증된 태양 필터를 사용하세요.
자주 묻는 질문
- 태양은 무슨 색인가요?
- 태양빛은 거의 모든 색이 섞인 흰색에 가까워요. 낮에 노랗게, 해질녘에 붉게 보이는 것은 대기가 파란빛을 산란시키기 때문이에요.
- 태양이 갑자기 꺼지면 언제 알 수 있나요?
- 빛이 지구까지 오는 데 약 8분 20초가 걸리므로 그동안은 알 수 없어요. 중력의 변화도 빛의 속도로 전해지기 때문에 지구 궤도도 약 8분 뒤에야 영향을 받아요.
출처 검토일: 2026-10-26
참고문헌
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