태양 극소기

1. 개요

태양 극소기는 약 11년을 주기로 반복되는 태양 주기의 한 부분으로, 흑점 수 감소 등 태양 활동이 줄어드는 시기를 의미한다. 태양 극대기에는 흑점이 많아지고 태양 플레어가 잦아지며, 극소기에는 흑점이 거의 나타나지 않는다. 태양 극소기는 예측이 어렵지만, 과거 NASA 등에서 예측 모델을 개발하려는 시도가 있었다. 최대 극소기는 수십 년 또는 수 세기 동안 태양 활동이 평균보다 더욱 감소하는 기간을 의미하며, 역사적으로 여러 차례의 최대 극소기가 기록되었다.

2. 태양 극대기와 극소기

태양 극대기-극소기는 보통 11년을 주기로 반복되는 태양 주기의 양 끝단이다. 하인리히 슈바베가 19세기 중순 태양 흑점 주기를 발견한 이후, 이 "시계 패턴"은 200년간 꾸준히 관측되었다.

태양 극대기에는 흑점이 많아지고, 태양 플레어가 잦아지며, 약 1에 달하는 고온의 가스 구름(코로나 질량 방출)을 배출한다. 이때 오로라 현상도 강해지나 지구로 들어오는 외부 방사선량도 많아진다. 또한, 극대기 기간에는 GPS 오작동, 정전, 통신 끊김 등의 현상도 일어날 수 있다.

태양 극소기에는 흑점 수가 1-2개이거나 아예 없을 수도 있으며, 태양 플레어 현상은 거의 일어나지 않는다. 때때로 하루에서 한 주간 흑점 수가 하나도 없을 수도 있다.

3. 태양 극소기 주기 예측

태양 주기는 비선형적인 관계이기 때문에 다음번 태양 주기가 어떻게 될지 예측하기 매우 어렵다. 태양 극소기는 태양 활동이 매우 감소하는 시기로, 흑점 수로 대표된다.

NASA 과학자 3명은 4가지 매개변수를 가진 간단한 공식을 이용하여 태양 주기(태양 극대기와 극소기 기간)를 어느 정도 예측하고, 다음 태양 주기의 길이도 추측하는 데 성공했다. 국립대기연구센터(NCAR) 연구팀은 정확한 예측을 위해 태양 역학 컴퓨터 모델(태양 다이너모)을 수립했으며, 이 모델은 시뮬레이션을 통해 지난 8번의 태양 주기를 98% 정도의 정확도로 예측했다. 그러나 이후 예측은 꽤 빗나갔다.

2008-2009년에 NASA는 "깊은 태양 극소기"를 겪고 있다고 발표했다. 고다드 우주비행센터의 태양천문학자 도널드 페스넬은 "2008년 366일 중 266일(73%) 동안 흑점이 없었다. 이는 2008년이 태양 활동이 가장 적은 시기라는 것이다. 2009년에는 흑점 수가 더 적었다. 2009년 9월 14일까지 257일 중 206일(80%) 동안 흑점이 없었다. 우리는 매우 깊은 태양 극소기를 겪고 있다"라고 말했다. NASA/마셜 우주비행센터의 흑점 전문가 데이비드 하차웨이도 "지금은 한 세기 동안 본 태양 활동 중 가장 적은 시기이다"라고 말했다.

4. 최대 극대기와 극소기

최대 태양 극소기는 수십 년 혹은 수 세기 동안의 평균 태양 극소기보다 더욱 극소해진 태양 활동이 있는 기간을 의미한다. 최대 극대기/극소기인 시기에도 흑점 주기 자체는 똑같이 이어지고 있으며 단지 평소보다 매우 낮은 강도의 활동을 보이는 것이다. 최대 극소기/극대기가 찾아올 경우 전 지구적/지역적으로 기후 변화가 올 수 있다.

대규모 태양 극소기는 여러 태양 주기가 수십 년 또는 수 세기 동안 평균 이하의 활동을 보일 때 발생한다. 이러한 대규모 태양 극소기 동안에도 태양 주기는 여전히 발생하지만 평소보다 강도가 낮다.

4.1. 역사적 최대 극대기와 극소기

그 외에 역사적으로 기록된 최대 극대기, 극소기로는 서기 690년, 기원전 360년, 기원전 770년, 기원전 1390년, 기원전 2860년, 기원전 3340년, 기원전 3500년, 기원전 3630년, 기원전 3940년, 기원전 4230년, 기원전 4330년, 기원전 5260년, 기원전 5460년, 기원전 5620년, 기원전 5710년, 기원전 5990년, 기원전 6220년, 기원전 6400년, 기원전 7040년, 기원전 7310년, 기원전 7520년, 기원전 8220년, 기원전 9170년이 있다.