스푀러 극소기
1. 개요
스푀러 극소기는 1460년부터 1550년까지 지속된 태양 활동의 극소기이다. 흑점 관측 이전에는 프록시 데이터를 활용하여 태양 활동을 추정했으며, 스푀러는 탄소-14를 이용하여 태양 활동을 간접적으로 추측했다. 스푀러 극소기 동안 태양 활동 주기는 11년보다 길었을 수 있다는 보고가 있으며, 오로라 관측 기록을 통해 태양 주기가 변동 없이 이루어졌다는 주장도 있다. 이 시기는 지구 기온이 낮았던 시기와 겹치지만, 중국의 기온 변화 연구를 통해 이 가설에 대한 반론도 제기되었다. 태양 활동이 기후 변화에 미치는 정확한 영향은 밝혀지지 않았으며, 북극 진동/북대서양 진동이 그 원인 중 하나로 제시된다.
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기후의 역사 -
여름 없는 해
1816년 여름 없는 해는 1815년 탐보라 화산 폭발로 인한 화산재 때문에 전 세계적인 기온 저하, 농작물 흉작, 기근을 야기하며 사회, 경제, 문화, 예술 등 다양한 분야에 영향을 미친 기후 이상 현상이다. -
기후의 역사 -
오르도비스기-실루리아기 대량절멸
오르도비스기-실루리아기 대량절멸은 약 4억 4380만 년 전 오르도비스기 말에 해양 생물 다양성에 큰 영향을 미친 대규모 멸종 사건으로, 완족동물, 태형동물, 삼엽충 등이 큰 타격을 입었으며 해양 무산소증, 유독 환경, 빙하기 돌입 등 복합적인 요인이 작용한 것으로 추정된다.
2. 태양 활동의 역사
태양 활동은 보통 흑점 수를 가지고 극대와 극소를 따지지만, 이 방법은 근대적 흑점 관측 이후 천문학자들이 일상적으로 흑점 수를 관측하기 시작한 이후 기간서부터 신뢰할 수 있다. 태양 흑점 수를 기록하기 이전에는 태양 활동을 프록시 데이터를 이용하여 추측했다. 이에 대한 대표적인 방법은 태양 활동으로 조절되는 우주선과 지구 원소의 상호작용으로 생기는 대기상의 방사능 동위 원소 측정이다. 스푀러가 태양 활동을 알아내기 위해 사용한 방법은 탄소-14를 이용한 방법으로, 태양 활동이 셀수록 대기 중 탄소-14가 적다는 점을 이용하여 간접적인 방법으로 태양 활동을 추측했다.
| 사건 | 시작 | 끝 |
|---|---|---|
| 오르트 극소기 | 1010 | 1050 |
| 오르트 극소기 | 1040 | 1080 |
| 중세 극대기 | 1100 | 1250 |
| 울프 극소기 | 1280 | 1350 |
| 스푀러 극소기 | 1460 | 1550 |
| 마운더 극소기 | 1645 | 1715 |
| 댈튼 극소기 | 1790 | 1820 |
| 현대 극대기 | 1950 | 현재 |
윌프레드 스푀러는 스푀러 극소기 기간 동안의 오로라 관측 기록을 토대로 태양 주기는 그대로 이루어졌음을 보여주는 표를 공개했다. 미야하라 등의 연구팀은 극소기 기간 동안 탄소-14 분포가 적긴 했으나 11년간의 태양 주기에 따라서 오르내림은 여전히 보여준다는 사실을 밝혔다. 11년 주기의 태양 주기는 1455년부터 1510년 동안만 살짝 변동이 온 것으로 보인다.
장과 쉬에의 연구에서는 중국의 흑점 및 오로라 관측 기록을 통하여 1450년-1560년 기간이 가장 극소기였던 시점이라고 주장했다. 이들은 흑점이 최소였던 시기가 1400-1510년이라고 주장했다.
2.1. 태양 활동 주기
태양 활동은 흑점 수로 극대와 극소를 따지지만, 이는 근대적 흑점 관측 이후부터 신뢰할 수 있다. 흑점 수를 기록하기 이전에는 프록시 데이터를 이용하여 태양 활동을 추측했다. 대표적인 방법은 태양 활동으로 조절되는 우주선과 지구 원소의 상호작용으로 생기는 대기상의 방사능 동위 원소 측정이다. 스푀러는 탄소-14를 이용, 태양 활동이 셀수록 대기 중 탄소-14가 적다는 점을 이용하여 간접적인 방법으로 태양 활동을 추측했다.
| 사건 | 시작 | 끝 |
|---|---|---|
| 오르트 극소기 | 1010 | 1050 |
| 오르트 극소기 | 1040 | 1080 |
| 중세 극대기 | 1100 | 1250 |
| 울프 극소기 | 1280 | 1350 |
| 스푀러 극소기 | 1460 | 1550 |
| 마운더 극소기 | 1645 | 1715 |
| 댈튼 극소기 | 1790 | 1820 |
| 현대 극대기 | 1950 | 현재 |
윌프레드 스푀러는 스푀러 극소기 기간 동안의 오로라 관측 기록을 토대로 태양 주기가 그대로 이루어졌음을 보여주는 표를 공개했다. 미야하라 등의 연구팀은 극소기 기간 동안 탄소-14 분포가 적긴 했으나 11년간의 태양 주기에 따라서 오르내림은 여전히 보여준다는 사실을 밝혔다. 11년 주기의 태양 주기는 1455년부터 1510년 동안만 살짝 변동이 온 것으로 보인다.
장과 쉬에의 연구에서는 중국의 흑점 및 오로라 관측 기록을 통하여 1450년-1560년 기간이 가장 극소기였던 시점이라고 주장했다. 이들은 흑점이 최소였던 시기가 1400-1510년이라고 주장했다.
극소기가 아닌 기간의 활동 주기(슈바베 사이클)는 11년이지만, 스푀러 극소기 동안의 활동 주기는 더 길었다고 보고되고 있다. 예를 들어, 우에무라(2002)는 20년 정도, 코차로프 G.(1995)는 22년으로 보고했다.
2.2. 스푀러 극소기 당시 태양 활동 주기 변화
스푀러 극소기 동안 태양 활동 주기는 평소(슈바베 주기)의 11년보다 길어졌다는 보고가 있다. 예를 들어, 우에무라(2002)는 20년 정도, 코차로프 G.(1995)는 22년으로 보고했다. 하지만 윌프레드 스푀러는 스푀러 극소기 기간 동안의 오로라 관측 기록을 토대로 태양 주기가 그대로 이루어졌음을 보여주는 표를 공개했다. 미야하라 등의 연구팀은 극소기 기간 동안 탄소-14 분포가 적긴 했으나 11년간의 태양 주기에 따라서 오르내림은 여전히 보여준다는 사실을 밝혔다. 11년 주기의 태양 주기는 1455년부터 1510년 동안만 살짝 변동이 온 것으로 보인다. 장과 쉬는 중국의 흑점 및 오로라 관측 기록을 통하여 1450년-1560년 기간이 가장 극소기였던 시점이라고 주장했다. 이들은 흑점이 최소였던 시기가 1400-1510년이라고 주장했다.
2.3. 스푀러 극소기 관련 논쟁
스푀러 극소기 기간에 대해서는 여러 이견이 존재한다. 윌프레드 스푀러는 오로라 관측 기록을 토대로 태양 주기가 그대로 이루어졌음을 보여주는 표를 공개했다. 미야하라 등의 연구팀은 극소기 기간 동안 탄소-14 분포가 적긴 했으나 11년간의 태양 주기에 따라서 오르내림은 여전히 보여준다는 사실을 밝혔다. 11년 주기의 태양 주기는 1455년부터 1510년 동안만 살짝 변동이 온 것으로 보인다.
장과 쉬에의 연구에서는 중국의 흑점 및 오로라 관측 기록을 통하여 1450년-1560년 기간이 가장 극소기였던 시점이라고 주장했다. 이들은 흑점이 최소였던 시기가 1400-1510년이라고 주장했다.
3. 기후 변화와의 연관성
이후의 마운더 극소기와 같이 스푀러 극소기와 지구 평균 기온이 약간 낮았던 시기는 대략 비슷했다. 이 상관관계로 태양 활동의 저하는 지구 온도 감소와 연관이 있다는 가설이 세워졌으나 스푀러 극소기보다 좀 앞선 1430년-1520년엔 중국이 평균보다 추웠으나 오히려 1520-1620년(극소기 후반)은 평균보다 더 따뜻했다고 발표했다.
태양 활동이 기후 변화에 영향을 주는 정확한 매커니즘은 밝혀지지 않았으나 한 이론에서는 북극 진동/북대서양 진동이 태양 활동에 영향을 주어 지구 온도에 영향을 준다고 설명하고 있다.
스푀러 극소기와 마찬가지로, 이후의 마운더 극소기도 지구의 기후가 평균보다 추웠던 시기와 일치한다. 이러한 상관관계는 낮은 태양 활동이 평균보다 낮은 지구 온도를 야기한다는 가설을 낳았지만, 장과 쉬는 1430년부터 1520년까지(스푀러 극소기 시작 직전)의 기간이 중국에서 실제로 평균보다 추웠지만, 1520년부터 1620년까지(극소기의 후반부)의 기간은 평균보다 따뜻했다고 지적한다.
태양 활동이 기후 변화를 유발하는 구체적인 메커니즘은 아직 확립되지 않았다. 한 가지 이론은 태양 출력 변화로 인한 북극 진동/북대서양 진동의 변동이다.
빌프리트 슈뢰더에 의해 스푀러 극소기 동안 태양의 자기 활동 주기가 활발했음을 나타내는 태양 오로라 현상의 관측 표가 제출되었다.