[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 수성의 오로라는 완벽하게 특성을 보인다. 지구가 극지방에 걸쳐 오로라와 같은 천상의 쇼를 보여주지만, 지옥 같은 수성은 햇빛이 내리비치는 표면에 달라붙는 보이지 않는 엑스선 리본을 얻게 된다. 하지만 외계에서 보이는 것처럼, 수성의 X-선 오로라는 지구의 극광과 태양계 전반에 걸쳐 오로라와 많은 공통점을 가지고 있다.
과학자들은 수성의 자기장 변동이 전자를 행성 쪽으로 던질 수 있다는 것을 직접적으로 보여주었고, 그곳에서 결국 비가 내리고 X선 빛의 오로라를 일으킨다. 전자 침전이라고 불리는 이 과정은 태양계에서 사실상 보편적인 것으로 보인다. 그것은 해왕성을 제외한 지구 자기장을 가진 모든 행성에 오로라를 일으킨다고 연구자들은 보고했다. 자기장만 국한된 화성에도 전자 비가 내리면서 생기는 오로라가 있다.
전자 침전은 보통 행성의 자기장과 태양풍 사이의 상호작용 때문에 일어난다. 태양풍에 의해 완충된, 한 행성 자기장의 태양을 향하는 쪽은 찌그러지고, 밤 쪽은 그 행성 뒤로 뻗어 있는 긴 "자기장 꼬리"로 휩쓸려 간다. 마침내, 그 자기장 꼬리는 너무 많이 늘어나서 이전에는 주로 평행했던 그것의 자기장 선들이 끊어졌다가 다시 연결되고, 일부 자기장 선들은 그 행성 뒤로 날아가고 다른 것들은 그 행성 쪽으로 다시 보내준다.
그 모든 에너지는 자기장 선을 따라 코르크 마개 모양의 궤적을 따라 나선형으로 회전하며 행성을 향해 날아가는 전자 덩어리를 보낸다. 이 전자들이 행성이나 행성의 대기와 충돌할 때, 그것들은 에너지를 빛으로 방출한다.
연구원들은 2011년부터 2015년까지 수성의 궤도를 돈 MESSENGER 탐사선으로부터 전송된 데이터에서 Mercurian X-ray auroras를 처음 발견했다. 그러나 과학자들은 전자가 X-ray 광채를 발생시키기 위해 수성에 비를 뿌려야 한다고 생각하는 반면, MESSENGER는 침전하는 입자들을 측정할 수 있는 적절한 기구들을 가지고 있지 않았다.
한 가지 단서는, 수성의 자기권을 비행하면서, 빠르게 움직이는 고속 전자들의 급증과 그에 뒤따르는 몇 개의 점진적으로 느려진 저에너지 전자들의 파동을 관측했다는 것이다. 이 새로운 발견은 2025년에 새로운 탐사선이 궤도에 진입하면 수성에서 이루어질 것이다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자