태 양

태 양(太陽)

태양은 태양계 가족 전체를 거느리는 가장이요, 우리에게 가장 가까이 있는 밤하늘의 별과 같은 뜨거운 천체이다.
태양은 우연히도 지구와 너무나도 적당한 거리를 유지하고 있어서, 그 빛과 열은 우리 지구의 모든 생명의 원천이기도 하다. 우리 눈으로 보기에 태양은 달과 비슷한 크기로 보이지만 지구와 달 사이의 거리보다도 휠신 큰 가스덩어리이다.

태양은 여러 가지 얼굴을 갖고 있다. 지름은 지구의 109배, 부피는 지구의 130만 배나 된다. 태양이 1초간 빛의 형태로 발산하는 에너지는 약 100,000,000,000,000,000,000,000,000Cal(1026cal)이다. 이것은 원자폭탄 약 8,000,000,000,000개 분의 폭발에너지에 해당한다. 태양의 중심부는 1,500만 ℃의 고온에다가 2,000억 기압이라는 엄청난 고압이지만 표면온도는 약 6,000℃가량 된다. 태양의 물리적 성질을 요약하면 다음과 같다.

태 양
연령	45억 년
지름	140만㎞
지구부터의 거리	1억 4960만㎞
적도에서의 자전주기	25일
극부에서의 자전주기	35일
질량(지구=1)	330,000
밀도(지구=1)	1.41
표면온도	5,700℃
핵부분의 온도	15,000,000℃
핵부분의 기압	200,000,000,000기압

태양의 내부는 중심핵에서 수소에너지가 헬륨으로 변하면서 밖으로 방사층과 대류층을 형성하며 광구로 빠져나온다. 그러한 과정을 밟으면서 1,500만℃의 열이 약 6,000℃로 식어버리는데, 그러다 보니 광구 표면에서는 여러 가지 모양으로 열을 방출한다. 쌀알처럼 생긴 무늬가 있는가 하면, 스피큘(spicule, 침상체) 같은 것이 지구의 대기에 해당하는 채층 속에 박혀 있다. 그것을 뚫고 지구의 수십 배나 되는 규모의 불꽃같이 생긴 프로미넨스(prominence)라 불리우는 태양의 태풍이 불고 있다.

　태양의 바깥은 코로나라는 수백만℃나 되는 대기층으로 싸여있다. 그리고 광구 위에는 특히 흑점(黑點)이라는 것이 생긴다. 이 흑점은 옛날부터 관측되어 왔는데 약 11.2년의 주기로 그 수가 늘어났다 줄었다 하다. 많이 나타날 때에는 거의 200개 가까이 되고 줄었을 때에는 거의 하나도 발견 못할 정도이다. 그 흑점은 하나의 구멍처럼 보이며 온도가 약 1,000℃ 가량 낮아서 그렇게 검게 보이는 것이다. 이 흑점의 크기도 다양해서 큰 것은 지구가 빠져버릴 정도의 크기를 가진 것이 있으며 보통 쌍으로 나타난다.

흑점 수는 주기적으로 늘어났다 줄었다 하지만 1960년대에 가장 많이 나타났다. 흑점은 적도를 중심으로 나비 모양으로 분포되어 나타나는 것이 특징이다. 흑점이 많이 나타날 때에는 지구에 비가 많이 내리며 홍수가 지는 곳이 많다. 그리고 아기들의 출산율도 높아지는 것으로 보고되고 있다.

태양을 X선으로 보면 강력하게 분출하는 X선 영역을 볼 수가 있다. 또한 19.5mm(10^-9m)파장의 자외선으로 찍은 태양을 볼 수도 있다. 이렇게 태양은 여러 가지 파장으로 에너지를 방출하고 있는 것을 알 수가 있다.

그 방대한 태양의 에너지는 어떻게 해서 발생하는 것일까? 1920년, 영국의 천문학자 A.S. 에딩턴(Eddington)은 태양의 수소가 헬륨으로 변하는 핵융합 반응으로 이루어진다고 하였지만 실제로 그 이론이 확립되기까지는 20년이 더 지나야만 했다.　
각기 두 개의 수소 양성자(¹H)가 합치면서 중수소(²H)라는 수소의 동위원소가 만들어진다.

이것은 한개의 양성자와 한 개의 중성자로 이루어진 것으로서 이때 양전자(陽電子,β+ )와 뉴트리노(ν)가 발생한다 . 여기에 또 하나의 양성자가 합쳐지면서 헬륨의 핵(³He)이 만들어진다. 동시에 감마선(γ)도 발생한다.
여기서 다른 한 쌍의 같은 헬륨핵과 합치면서 두 개의 양성자와 두 개의 중성자로 된 헬륨(⁴He)이 드디어 이루어지고 남은 두 개의 양성자는 떨어져 나간다. 이 때에 발생하는 에너지는 26.72MeV로서 물방울 하나를 움직일 수 있는 힘의 1/10,000,000밖에는 안되지만 몇 ㎏의 수소원료를 모으면 엄청난 에너지, 즉 수소폭탄의 원리가 되는 것이다.