태양면의 여러 현상

태양의 홍염

광구를 망원경으로 관측하면 지름 1,000km 정도의 작은 알맹이 모양의 무늬를 볼 수 있는데 이것을 쌀알조직이라고 한다. 이는 광구의 밑에서 안쪽에 걸쳐 격심한 대류(對流)가 일어나고 있음을 나타낸다. 이것으로 미루어 태양 내부에서 발생한 에너지는 복사(輻射)뿐 아니라, 어떤 층에서는 대류에 의하여 밖으로 운반되고 있음을 알 수 있다. 광구의 온도가 6,000℃이고, 이보다 1만km 바깥쪽에 있는 코로나가 100만℃의 고온으로 유지되는 이유는, 대류에서 발생하는 역학적(力學的) 에너지의 파동[音波]이 코로나 영역에서 열에너지로 변환되는 것으로 믿어진다.

태양흑점은 군[黑點群]을 이루어 발생하는데 이것은 여느 곳과는 달리 온도가 낮고 강한 자기장(磁氣場)을 가지는 것이 특징이고 그 둘레의 광구는 흑점과는 반대로, 여느 곳보다도 밝다. 이 부분을 백반(白斑)이라고 부른다. 백반은 태양면 가장자리에서만 보인다. 흑점이나 백반이 있는 구역은 그 위의 채층이나 코로나와 더불어 활동성이 강하다. 채층을 상시 관측하는 데는 분광기(分光器 : spectroheliograph), 또는 특수한 필터를 써서 태양스펙트럼 가운데 강한 흡수선(프라운호퍼선)의 중심파장만으로 관측하면 된다. 이 파장에서는 태양의 기체 흡수가 특히 강하기 때문에 광구에서 나온 이 파장의 빛은 그 위의 물질에 흡수되어 밖으로 나올 수 없다.

그러므로 이 파장의 빛은 광구 밖에 있는 채층의 상황을 알려준다. 보통 태양스펙트럼 속에서 붉은색 쪽에 속하는 수소의 Hα선, 또는 보라색의 칼륨이온의 K선을 이용한다. 이런 방법으로 본 채층의 모습은 광구의 모습과 현저하게 다르다. 그러나 백반에 해당하는 부분은 여기서도 역시 밝고, 이것을 채층백반(彩層白斑) 또는 플라주(plage)라 한다. 이는 광구백반과는 달리 태양면 어디서나 관측된다. 이 방법은 채층뿐 아니라 홍염(紅焰:prominence)도 관측할 수 있다.

홍염은 개기일식 때 채층으로부터 코로나 속으로 마치 붉은 불꽃처럼 분출하고 있어서 이렇게 불린다. 홍염은 태양면 위에 있을 때는 둘레의 채층이 더 밝기 때문에 어두운 줄무늬처럼 보이지만, 이는 홍염과 동일한 것이다. 홍염은 몇 달 동안이나 조용히 태양면 위에 존재하는 조용한 상태의 것과, 흑점 부근에서 격렬하게 운동하는 활동성의 것이 있다. 플레어(flare:채층폭발현상)는 채층의 일부(주로 백반 속의)가 갑자기 밝기가 증가했다가 수십 분 또는 수시간 안에 다시 원상으로 돌아가는 현상으로, 단지 채층뿐 아니라 코로나의 영역까지 극히 활동성이 높아져 지구에 미치는 영향도 다른 현상보다도 훨씬 크다.