태양의 관측법과 구조 및 특성

목차

1. 태양관측법
(1)태양 관측시의 주의점
(2)태양의 관측 방법
① 투영법
② 직시법

2. 태양의 특성과 구조
<태양면의 여러현상>
(1)태양 흑점
(2)코로나
(3)백반
(4)플레어
(5)채층
(6)홍염
(7) 오로라
<플라즈마>

3. 흑점과 그 관련
a. 흑점의 분류 및 특징
b. 상대 흑점수
c. 흑점군의 분류
d. 태양흑점의 수
e. 태양 극소기

본문내용

를 인공적으로 생성 실용화하려는 노력은 오래 전부터 꾸준히 추진되어 왔다. 플라즈마는 수 억도의 온도를 갖는 초고온 핵융합에 이용되는 플라즈마로부터 최근의 반도체 공정, 신소재 합성 등에 이용되는 저온 글로우 플라즈마나 아크플라즈마에 이르기까지 다양하게 이용된다.
특히 공업적으로 많이 연구, 응용되는 것은 저온 플라즈마. 플라즈마 안에서는 반응성이 극대화되어 물질의 이온화와 재결합이 활발해지기 때문에 플라즈마를 이용하여 기존의 물질의 합성이나 가공 방법으로는 하기 어려웠던 새로운 물질을 만들 수도 있고 공해유발 공정이나 난공정 등을 대체할 수 있다.
3. 흑점과 그 관련
a. 흑점의 분류 및 특징
흑점은 암부와 반암부로 이루어져 있다. 암부는 대단히 어두우며 개개의 흑점수를 셀 때 이 암부의 개수로 계산한다. 반암부는 마치 암부의 후광같이 나타나 보이는데, 때로 흑점은 반암부 없이 암부만 존재하기도 한다. 또, 흑점은 서로 물리적인 관계를 가지고 군을 형성하게 되는데 이를 흑점군이라 한다. 물론, 실제의 관측만으로는 물리적 연관을 찾기는 어려워 군을 분류하기에는 약간의 숙련이 필요하며 사람에 따라 다른 판정이 나올 수 있다. 몇 주에 걸쳐 이같은 흑점이나 흑점군들은 태양 자전 주기와 같은비로 움직인다.
적도 부근의 흑점은 약 26.7일 만에 한번 태양 표면을 돌며 위도 40°부근의 흑점은 29.3일 만에 한번 돈다. 이는 태양의 자전주기로 알려져 있는데 위도에 따라 차이가 있는 것은 태양 표면이 딱딱한 고체가 아니기 때문이다.
b. 상대 흑점수(Relative Spot Number)
태양표면에 나타나는 흑점개수의 변동은 일반적으로 태양활동의 척도로서 해석되고 있는데, 이러한 흑점수의 변동은 상시 관측으로 알 수 있으며, 볼프(J.R.Wolf)가 45년동안 관측하여 제시한 흑점상대수(Wolf Sunspot Number)로서 표시한다.
흑점상대수인 R은
로서, K는 망원경의 크기나, 관측방법 등에서 생기는 관측결과의 차이를 없애고 어떤 기준값에 일정하게 맞추기 위한 계수로서 각 태양관측소의 규격화 상수가 된다. 이 K값은 그 관측소에서의 고유값으로 계속적인 관측으로서 정해야 하며, 기준 값으로는 볼프 이후 현재까지 취리히 천문대의 값을 세계적으로 공인하고 있다. 흑점상대수는 물리적으로 특별한 의미를 가지고 있지는 않지만 우리 일상생활에 큰 영향을 주는 태양활동의 지표로서 많이 이용되고 있다.
c. 흑점군의 분류
태양흑점은 무리를 이루어 발생하는데 대개는 적도를 중심으로 쌍을 이루어 발생한다. 흑점군은 구성하는 흑점의 종류, 보이는 방식, 흩어지는 방식 등에 따라 국제적으로 A에서 J까지(I를 제외)의 9가지 형으로 분류한다. 쌍을 이루지 않는 소흑점, 또는 그 몇 개로 된 작은 무리를 A형이라 하고, B, C, …형으로 갈수록 태양흑점의 수복잡성, 전체의 넓이 등이 증가하며 F형에서 가장 큰 무리를 이루게 된다. 그리고 G형부터는 차츰 그 수가 줄고 규모도 작아지며 쇠퇴기로 들어가는데 대부분 E, F형까지 지속되는 일은 드물다.
d. 태양흑점의 수
1960년, 갈릴레오 갈릴레이는 그의 새로운 망원경으로 태양을 관측한 후, 얼마 안 지나 태양흑점을 최초로 관측한 사람이 되었다. 매일관측이 1749년에 시작되었고 1849년에 계속되어 이루어졌다. 태양흑점의 수는 태양흑점군의 수와 흑점 각각의 수를 세어봄에 따라 계산되었다. 태양흑점의 수는 흑점 각각의 개수와 10배나 되는 흑점군의 합에 의해 주어진다. 관측방법이 다소 이상적일 지라도 평균적으로, 대부분의 흑점군이 약 10개의 흑점을 갖고 있기 때문에 태양흑점의 수를 세는 방법은 믿을 만한 수치를 제공한다. 태양흑점수의 매달 평균은 대략적으로 11년의 주기로 증가했다가 감소한다. 국제 태양흑점 수(International Suns-
pot Number)는 벨기에의 Sunspot Index Data Center에 의해, NOAA 태양흑점개수(National Oceanic and Atmospheric Administration sunsoptnumber)는 NO-
AA에 의해서 산출되었다. 표에 제시된 태양흑점 개수는 국제 태양흑점개수(International Sunsopot Num-
ber)로부터 얻어진 SSN과 DEV의 매달 평균값이다.
e. 태양 극소기
태양흑점의 이전 기록에 의하면 태양의 활동이 17C말에는 활발하지 않은 기간을 겼었다는 것을 보여준다. 약 1645년에서 1715년 사이에는 태양흑점이 거의 보이지 않았다. 현재처럼 광범위한 범위에 걸쳐 관측이 이루어지지 않았다 하더라도, 태양은 사실상, 이 기간동안 잘 관측되었으며 태양흑점의 결핍은 잘 기록되어 있다. 이는 태양활동의 극소기는 또한 '소빙기' 라고 불리는 기후의 시기와 일치한다. '소빙기'는 보통 얼지 않았던 강이 얼고, 낮은 위도에서 1년 내내 눈 덮인 지역들이 남아있는 시기를 가리킨다. 아주 오랜 과거에 태양이 비슷한 비활동시기를 가졌다는 증거가 있다. 태양활동과 지구상의 기후사이의 관련은 현재 연구 중에 있다.
<나비도표>
1874년 이래로 로얄 그린위치 천문대에 의해 태양흑점의 자세한 관측이 이루어졌다. 이러한 관측들은 태양 흑점의 개수뿐만 아니라 태양흑점들의 위치에 관한 정보도 담고 있다. 이러한 데이터는 태양 흑점이 태양표면에 무작위적으로 나타나는 것이 아니라 적도의 양쪽에 걸쳐 두 개의 위도 띠에 집중되어 있는 것으로 나타내고 있다. 1874년 5월 이후로 태양의 차등회전에 따른 흑점의 위치는 이러한 띠가 중위도에서 처음으로 형성되어 넓어지고 나서 각각의 주기의 진행에 따라 적도를 향해 움직이는 것으로 보여준다.
<그린위치 태양흑점 데이터>
1976년 이래로 로얄 그린위치 천문대의 데이터는 US Air Force Solar Optical Observing Network 에 의해 얻어진 데이터에 덧붙여졌다. 이러한 새로운 데이터는 이전의 그린위치 데이터에 따르며 양쪽 모두 ASCII files의 지역 디렉토리에서 다운받을 수 있다. 각각의 파일은 활동적인 지역에 대한 매일 매일의 관측에 대한 정보를 매년 기록으로 담고 있다.

키워드

태양의 관측법,   태양의 구조,   태양의 특성,   흑점,   상대 흑점수,   코로나 백반 플레어 채층 홍염 오로라,   플라즈마,   태양