[더리포트] 일반인은 잘 알지 못하지만 우리의 지구가 의외로 우주의 날씨에 큰 영향을 받는다. 우주 날씨라는 단어는 다소 생소하지만 천문학자에겐 익숙한 개념이다.

먼저 지상의 날씨와 우주의 날씨, 둘의 구분 점은 고도 100킬로미터다. 이는 ‘대기’ 영역과 천문학에서의 ‘우주’ 영역이 나뉘는 지점이다. 그 아래는 기상청 관할이다. 그렇다면 100킬로미터 이상은 한국천문연구원 관할인 셈이다.

새 책 <우주날씨 이야기>(플루토, 2019)는 지구 바깥 기상에 관한 흥미로운 보고서다.

책에 따르면 우리나라를 비롯해 세계 각국에서 너 나 할 것 없이 경쟁적으로 우주날씨를 연구하고 있다. 영화를 보면, 대개 우주는 고요하다고 느껴진다. 그러나 그렇지 않다. 태양 때문이다.

태양은 쉼 없이 폭발하면서 엄청나게 많은 물질을 주위로 뿜어내고 있다. 이를 태양풍이라고 하는데, 빠른 속도로 지구로 향하는 고에너지 입자들과 온갖 전자기파가 지금 이 순간도 지구를 때리고 있다. 이렇게 태양으로 인해 나타나는 이러한 환경 변화를 우주날씨(또는 우주환경, 우주기상)라고 한다.

이 때문에 기상청에서 매일 날씨 예보 일지를 작성하는 것처럼, 한국천문연구원에서도 과학자들이 일주일씩 순번을 정해서 매일 ‘우주환경 예보 일지’를 작성한다.

우주 기상 변화로 인한 피해가 종종 발생한다. 실제로 우주 날씨 변화가 일으킨 인공위성 고장과 손실로 청구된 보험료가 자그마치 5억 달러(약 6,000억 원)에 달했다고 한다. (미국 해양대기청, 1994년~1999년 통계)

실제로 지구 바깥은 끊임없이 태양풍이 쏟아지고 날마다 우주방사선이 날아든다.

우주날씨 이벤트 중 대표적인 현상은 태양 표면에서 고에너지 물질들이 뿜어져 나오는 코로나 물질방출이나 태양플레어다. 이 여파가 지구에 도착하면 지구 주변을 돌고 있는 인공위성에서 관측되는 입자들의 양이 짧은 시간 안에 급증하고 지구 주변의 자기장값이 크게 요동친다. 자기장의 교란이 큰 규모라면 지상에서 측정하는 자기장 측정기까지도 자기장 교란을 크게 기록한다. 과학자들은 이런 상황을 ‘지자기폭풍이 지구에 도착했다’고 표현한다. -126쪽

이런 우주 날씨를 고려할 때 상대적으로 피해가 덜한 이유는 지구 주변의 자기력선과 자기장 덕이다. 참고로 지구 표면으로부터 지구 자기장이 영향을 미치는 바깥 경계까지의 영역을 통틀어 지구 자기권(Earth’s magnetosphere)이라고 한다.

책은 이 지구 자기권이 방패가 되어 먼 은하에서 오는 우주선cosmic ray과 태양에서 오는 고에너지 입자들, 태양풍 입자들로부터 지구 생명체가 살아남는 데 결정적인 역할을 하고 있다고 전한다.

출판사 풀루토는 “이 책은 우주날씨와 인공위성에 관한 과학적 지식을 전달하는 것은 물론 미래 인간의 생존을 다시 생각하게 만드는 재미있는 과학 입문서”라고 소개했다.