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1940년대부터 과학자들이 찾고자 했던 ‘알벤파’의 증거가 마침내 발견됐다. 리처드 모튼 영국 노섬브리아대 수리물리공학부 교수가 이끈 국제 공동연구팀이 10월 24일 ‘네이처 천문학’에 알벤파의 직접적인 증거를 처음으로 제시했다. doi: 10.1038/s41550-025-02690-9

알벤파는 1942년 하네스 알벤 당시 스웨덴 왕립공과대 전자기 이론·전기적 측정학과 교수가 예측한 자기파다. 태양 표면은 약 5500℃에 불과하지만, 태양 대기의 가장 바깥층인 코로나는 수백만 ℃에 이른다. 이는 태양의 미스터리 중 하나로 꼽혔다. 알벤 교수는 태양 외곽 대기를 가열하고 태양풍을 가속할 에너지를 전달하는 자기파가 존재할 것이라고 예측했다.

▲NSF/NSO/AURA/J. Williams

국제 공동연구팀은 자기력선을 따라 실처럼 길게 뻗은 태양 플라즈마가 축을 중심으로 시계 방향과 반시계 방향으로 번갈아 비틀리는(토션형) 알벤파를 관측했다.

태양에서 방출된 플라즈마 입자가 우주공간으로 빠르게 흐를 때, 알벤이 예측한 자기파가 자기력선을 따라 진동하며 플라즈마 입자에게 에너지를 전달한다는 것이 가장 강력한 가설이었다. 하지만 알벤파가 관측된 적은 그동안 없었다.

이번 관측은 미국 국립과학재단(NSF)이 하와이에 설치한 다니엘 K. 이노우에 태양 망원경을 통해 이뤄졌다. 연구팀은 극저온 근적외선 편광분광계를 이용해, 코로나에서 160만 ℃까지 가열된 철 성분의 플라즈마를 관측했다. 이를 통해 자기장을 따라 비틀리며 전파되는 미세한 회전형 파동을 포착했다. 특히 연구팀은 데이터에서 다양한 유형의 파동을 분리하는 분석 기법도 개발했다. 코로나 플라즈마는 여러 방향으로 동시에 진동하는데, 이런 진동이 알벤파의 비틀린 회전 운동을 가리기 때문이다.

모튼 교수는 보도자료를 통해 “이번 연구는 알벤파 소용돌이가 태양 대기에 어떻게 에너지를 공급하는지 설명하는 다양한 이론적 모델에 대한 검증을 제공한다”며 “직접적인 관찰을 통해 마침내 이런 모델을 현실과 비교 검증할 수 있게 됐다”고 말했다.