코로나 홀
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1. 개요
코로나 홀은 태양 대기 중 코로나에서 관측되는 저밀도, 저온 영역으로, 처음에는 개기 일식 동안 관찰되었다. 1960년대 X선 관측을 통해 존재가 확인되었으며, 1970년대 스카이랩 임무를 통해 그 구조가 밝혀졌다. 코로나 홀의 크기와 분포는 태양 주기에 따라 변화하며, 태양 극소기에는 극 지역에 주로 나타난다. 코로나 홀은 빠른 태양풍의 기원이며, 이로 인해 발생하는 흐름 상호 작용 영역(CIR)은 지구 자기권에 영향을 미쳐 지자기 폭풍을 일으킬 수 있다.
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| 코로나 홀 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 태양 코로나의 영역 |
| 특징 | 주위보다 차갑고 밀도가 낮음 태양풍의 주요 원천 |
| 관측 | 극자외선 및 X선 파장에서 관측 가능 |
| 상세 정보 | |
| 설명 | 코로나 홀은 태양 표면에서 자기장이 열려 태양풍이 탈출할 수 있는 영역임. |
| 자기장 | 단극 자기장 구조를 가짐 |
| 위치 | 일반적으로 태양의 극지방에서 발견되지만, 태양 활동 극소기에는 적도 지역까지 확장될 수 있음 |
| 영향 | |
| 지구 | 지구 자기장에 영향을 주어 지자기 폭풍을 일으킬 수 있음 |
2. 역사
코로나 홀은 개기 일식 때 처음 관측되었다. 개기일식 때 코로나 홀은 태양 가장자리에서 주변의 더 밝은 헬멧 스트리머에 둘러싸인 어두운 영역으로 나타났다.[10]
1960년대에 코로나 홀은 사운딩 로켓으로 촬영한 X선 이미지와 시드니 크리스 크로스 전파 망원경으로 관측한 전파 파장에서 확인되었다. 그러나 당시에는 코로나 홀이 무엇인지 명확하게 밝혀지지 않았다. 이후 1970년대 스카이랩 임무에 사용된 X선 X선 망원경이 지구 대기권 위로 올라가 코로나의 구조를 관측하면서 코로나 홀의 본질이 알려지게 되었다.[2][3]
2. 1. 초기 관측
코로나 홀은 개기 일식 때 처음 관측되었다. 개기일식 때 코로나 홀은 태양 가장자리에서 주변의 더 밝은 헬멧 스트리머에 둘러싸인 어두운 영역으로 나타났다.[10]1960년대에 코로나 홀은 사운딩 로켓으로 촬영한 X선 이미지와 시드니 크리스 크로스 전파 망원경으로 관측한 전파 파장에서 확인되었다. 그러나 당시에는 코로나 홀이 무엇인지 명확하게 밝혀지지 않았다. 이후 1970년대 스카이랩 임무에 사용된 X선 X선 망원경이 지구 대기권 위로 올라가 코로나의 구조를 관측하면서 코로나 홀의 본질이 알려지게 되었다.[2][3]
2. 2. 스카이랩 임무와 X선 망원경
1960년대에 코로나 홀은 사운딩 로켓이 촬영한 X선 이미지와 시드니 크리스 크로스 전파 망원경으로 관측한 전파 파장에서 나타났다. 당시에는 그것이 무엇인지 불분명했다. 1970년대에 스카이랩 임무에 있는 X선 X선 망원경이 지구 대기 위로 날아올라 코로나의 구조를 밝히면서 그들의 진정한 본질이 인식되었다.[2][3]3. 태양 주기와의 관계
코로나공의 크기와 분포는 태양 주기와 관련이 있다. 태양 활동 극대기에는 코로나공이 태양 극 가까이에 주로 분포하며, 극소기에는 크기와 수가 증가하여 극에서 더 멀리 퍼져 나간다.[3][4]
3. 1. 태양 극소기 및 극대기
코로나공의 크기와 분포는 태양 주기와 관련이 있다. 태양이 태양 극대기를 향해 갈수록 코로나공은 태양의 극에 점점 더 가까워진다.[3] 태양 극대기 동안에는 태양의 자기장이 역전될 때까지 코로나공의 수가 감소한다. 그 후, 새로운 극 근처에 새로운 코로나공이 나타난다. 그리고 태양이 다시 태양 극소기를 향해감에 따라 코로나공은 크기와 수가 증가하여 극에서 더 멀리 뻗어나간다.[4]
4. 태양풍과의 관계
태양풍은 주로 '느린 태양풍'과 '빠른 태양풍'의 두 가지 형태로 나타난다. 코로나 홀은 빠른 태양풍, 즉 고속 태양풍 발생의 주요 원인이다.[5][6]
4. 1. 고속 태양풍의 발생
코로나 홀에서 기원하는 빠른 태양풍은 450km/s~800km/s의 속도를 가지며, 이는 느린 태양풍의 속도 250km/s~450km/s보다 훨씬 빠르다.[5][6] 빠른 태양풍과 느린 태양풍 흐름이 상호 작용하면 흐름 상호 작용 영역이 생성되며, 이는 태양 자전 후에도 존재할 경우 동시 자전 상호 작용 영역(CIR)이라고 불린다.[7][8]CIR은 지구 자기권과 상호 작용하여 경미하거나 중간 강도의 지자기 폭풍을 일으킬 수 있다. 일반적으로 CIR에서 발생하는 지자기 폭풍은 점진적으로 시작되며(수 시간), 코로나 질량 방출(CME)에 의해 발생하는 폭풍만큼 심각하지 않다. 코로나 홀과 관련된 CIR은 여러 태양 자전(즉, 여러 달) 동안 지속될 수 있기 때문에,[7][8] 이러한 유형의 교란은 CME 관련 교란보다 훨씬 더 미리 예측할 수 있다.[2][9][10]
4. 2. 동시 자전 상호 작용 영역 (CIR)
태양풍은 주로 '느린 태양풍'과 '빠른 태양풍'이라고 불리는 두 가지 교대 상태로 존재한다. 빠른 태양풍은 코로나 홀에서 기원하며, 느린 태양풍의 속도 250km/s~450km/s에 비해 450km/s~800km/s의 방사형 유속을 갖는다.[5][6] 빠른 태양풍과 느린 태양풍 흐름 사이의 상호 작용은 흐름 상호 작용 영역을 생성하며, 이는 태양 자전 후에도 존재할 경우 동시 자전 상호 작용 영역(CIR)이라고 불린다.[7][8]CIR은 지구 자기권과 상호 작용하여 경미하거나 중간 강도의 지자기 폭풍을 일으킬 수 있다. 중간 강도 지자기 폭풍의 대다수는 CIR에서 발생한다. 일반적으로 CIR에서 발생하는 지자기 폭풍은 점진적인 시작(수 시간)을 보이며, 코로나 질량 방출(CME)에 의해 발생하는 폭풍만큼 심각하지 않다. 코로나 홀과 관련된 CIR은 여러 태양 자전(즉, 여러 달) 동안 지속될 수 있기 때문에,[7][8] 이러한 유형의 교란 재발을 예측하는 것은 CME 관련 교란보다 훨씬 더 미리 가능하다.[2][9][10]
5. 한국의 코로나 홀 연구
코로나 홀(Corona hole영어)은 태양 코로나의 어두운 영역으로, 주변보다 밀도와 온도가 낮다. 한국에서는 코로나 홀에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 우주 날씨 예보와의 연관성에 주목하고 있다.
5. 1. 우주 날씨 예보의 중요성
코로나 홀에서 기원하는 빠른 태양풍은 450km/s에서 800km/s의 속도를 가지며, 이는 느린 태양풍의 속도(250km/s~450km/s)보다 훨씬 빠르다.[5][6] 빠른 태양풍과 느린 태양풍 흐름이 상호 작용하면 흐름 상호 작용 영역이 생성되며, 태양 자전 후에도 이 영역이 존재하면 동시 자전 상호 작용 영역(CIR)이라고 불린다.[7][8]CIR은 지구 자기권과 상호 작용하여 경미하거나 중간 강도의 지자기 폭풍을 일으킨다. 대부분의 중간 강도 지자기 폭풍은 CIR에서 발생한다. CIR에서 발생하는 지자기 폭풍은 일반적으로 수 시간에 걸쳐 점진적으로 시작되며, 코로나 질량 방출(CME)에 의해 발생하는 폭풍처럼 갑작스럽게 시작되지 않는다. 코로나 홀과 관련된 CIR은 여러 태양 자전 주기(수개월) 동안 지속될 수 있으므로,[7][8] CME 관련 교란보다 훨씬 더 미리 이러한 유형의 교란 재발을 예측할 수 있다.[2][9][10]
참조
[1]
서적
Our Star, the Sun
W.H. Freeman
[2]
웹사이트
What is a Coronal Hole?
https://web.archive.[...]
Australian Government Bureau of Meteorology
[3]
웹사이트
Massive Coronal Hole on the Sun
https://web.archive.[...]
2013-06-24
[4]
웹사이트
Large Coronal Hole Near the Sun's North Pole
https://web.archive.[...]
2013-07-19
[5]
논문
Origin of the solar wind from composition data
1995-04
[6]
논문
Origins of the Ambient Solar Wind: Implications for Space Weather
2017-11
[7]
논문
Corotating solar wind streams and recurrent geomagnetic activity: A review
http://urlib.net/sid[...]
2006-07
[8]
논문
Space weather: the solar perspective: An update to Schwenn (2006)
2021-12
[9]
웹사이트
Fast Solar Wind Causes Aurora Light Shows
https://www.nasa.gov[...]
2015-10-09
[10]
논문
Coronal Holes
2009
[11]
웹사이트
太陽面に黒く広がるコロナホール、NASA画像
https://www.afpbb.co[...]
프랑스통신사
2012-06-08
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