태양권 (Heliosphere)

천문학
한 줄 정의: 태양풍이 지배적인 영향력을 미치는 공간 범위로, 태양계 전체를 감싸는 거대한 자기장 거품을 이루며 그 경계 바깥은 성간 매질과 맞닿는다.

쉽게 풀면

태양풍이 뻗어나가 영향을 미치는 범위 전체를 말하며, 태양계 전체를 둘러싼 커다란 거품과 같습니다.

왜 중요한가

태양권은 태양풍이 성간 물질을 밀어내어 만든 거품으로, 은하 우주선의 상당 부분을 차단해 행성 환경을 보호하므로 우주 방사선 연구와 유인 탐사 계획의 배경 조건이 됩니다. 보이저의 경계 통과와 IBEX의 에너지 중성 원자 지도가 그 구조를 밝혔고, 태양 활동 주기에 따른 크기 변화는 지구에 도달하는 우주선량의 11년 변조로 나타나 우주선 기록에서 과거 태양 활동을 복원하는 근거가 됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

보이저 1호는 2012년 태양권을 벗어나 성간 공간으로 진입했음을 입자 및 자기장 데이터를 통해 확인시켜 주었다.

탐사선이 측정한 입자와 자기장의 성질이 급격히 달라진 지점을 태양권의 경계로 판단해, 보이저 1호가 태양계 영향권을 벗어났음을 확인했다는 뜻이다.

태양권 경계 부근에서는 태양풍이 감속되고 성질이 변하는 구간이 관측되어, 이 지역이 성간 매질과 상호작용하는 전이 영역으로 이해된다.

태양권의 경계가 하나의 뚜렷한 선이 아니라 물리량이 점진적으로 바뀌는 넓은 전이 영역으로 이해되어야 함을 보여준다.

조금 더 깊게 보면

태양권의 전체 모양은 혜성처럼 긴 꼬리를 가진 형태로 그려져 왔지만, 최근 관측과 모형은 꼬리가 짧거나 둥근 형태일 가능성을 제기해 확정되지 않았습니다. 태양권 안이라고 태양풍이 지배적인 것은 아니어서 종단 충격파 바깥의 태양권 덮개에서는 성간 물질의 영향이 큽니다. 다른 별 주위의 유사한 구조인 항성권은 항성풍 세기에 따라 크기가 천차만별이며 일부는 자외선이나 전파로 직접 관측됩니다. 태양권 전체의 모양은 오랫동안 혜성처럼 긴 꼬리를 가진 형태로 그려져 왔지만, 최근의 관측 자료와 이론 모형들은 꼬리가 훨씬 짧거나 오히려 둥근 형태에 가까울 가능성을 함께 제기하고 있어 정확한 전체 형태는 아직 확정되지 않았습니다. 또한 태양권 안이라고 해서 어디서나 태양풍이 지배적인 힘으로 작용하는 것은 아니어서, 태양풍의 속도가 급격히 느려지는 종단충격파 바깥의 태양권덮개 영역에서는 오히려 성간 물질의 영향력이 상대적으로 커집니다.

주의할 점

태양권의 경계(태양권계면)는 고정된 지점이 아니라 태양풍의 세기에 따라 위치가 늘어나거나 줄어드는 역동적인 경계이다.

다른 별을 둘러싼 유사한 구조인 항성권은 그 별이 내뿜는 항성풍의 세기에 따라 크기가 태양권과 크게 다를 수 있으며, 일부는 수소 라이만 알파선 흡수(자외선)나 적외선 활꼴 충격파 관측을 통해 직접 그 경계가 확인되기도 한다.

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