한국항공우주연구원

지구의 낙뢰가 우주방사선(Cosmic Ray)-폭발하는 별에서 광속에 가까운 속도로 가속되어 우주공간을 통과하는 작은 입자-뿐만 아니라 태양에서 오는 상대적으로 낮은 에너지의 입자들에 의해서도 영향을 받는다고 밝혀졌다. 

영국의 Reading 대학 기상학과 연구진은 지구의 뇌우 활동의 증가와 태양풍에 의해 가속되는 고에너지 입자들 사이의 연결고리를 발견했다. 연구진은 2000~2005년 사이에 영국 전역에서 발생한 낙뢰자료를 분석하여 NASA의 ACE 위성의 태양풍 자료와 비교하였다. 태양풍이 지구에 도달하기 전 40일 동안은 영국에서 평균 321 차례의 낙뢰가 발생한데 비해 태양풍 도착 이후 40일 동안은 평균 422건의 낙뢰가 발생하였다. 낙뢰발생빈도는 태양풍이 도착한 후 12~18일 사이에 최고조를 이루었다.  

이런 변화를 일으키는 정확한 기작은 아직 알려지지 않았으나, 연구진은 지구로 유입된 태양풍 하전입자들이 지구 대기와 충돌하여 대기의 전기적 성질을 변화시킨다고 제안하였다. 태양풍은 태양의 대기에서 시간당 160만 km의 속도로 분사되는 고에너지 입자(양성자, 전자) 흐름으로 27일마다 자전하는 태양에서 나와 주기적으로 지구를 훑고 지나가는데, 이때 태양풍 입자들의 밀도, 온도, 속도가 변화하기도 한다. 

울타리 역할을 하는 지구의 자기장이 태양풍을 막아내어 고에너지 입자들이 지구로 유입되지 않고 비켜가게 한다. 그러나 태양에서 나온 빠른 속도의 입자흐름이 느린 속도의 입자흐름을 따라잡는 경우 태양풍의 물질과 자기장이 증가하고 태양풍 고에너지 입자들은 구름이 생기는 영역까지 뚫고 들어와 우리가 직접 겪게 되는 기상현상에 영향을 준다. 

주기적으로 지구에 도달하는 태양풍 변화를 위성으로 감시하면 심각한 기상현상의 장기예보가 가능할 것으로 기대된다. 점차 지구기상과 우주기상의 연관성이 대두되면서 기상학자와 우주과학자 사이의 공동연구가 어느 때보다 중요시되고 있다.

※ 이 글은 아래의 링크 기사를 참조하여 작성하였습니다.

   출처: http://www.spacedaily.com/reports/High_speed_solar_winds_increase_lightning_strikes_on_Earth_999.html

작성 : 한국항공우주연구원 김어진 (선임연구원)