지난 11월 중순부터 발생한 이상한 사건: 유럽 우주국(ESA)의 스웜 위성이 지구 양극에서 급증하는 고에너지 양성자 피크를 발견했습니다.
주목할 만한 점은 이 발견이 입자 자기장 측정 장치에서 비롯된 것이 아니라 별 추적기(star tracker)에서 비롯되었다는 것입니다. Swarm 역사상 처음으로 이 데이터 형식을 기록한 것입니다.
11월 12일 스웜의 자기계는 자기장 진동이 일반적인 수준보다 10배 더 강하다는 것을 발견했습니다. 그러나 더욱 놀라운 것은 스타 트래커가 25년 11월 11일부터 13일까지의 폭풍우 동안 지구의 두 자기극 주위에서 최대 300배까지 증가한 고에너지 양성자 흐름을 기록했다는 것입니다.
2013년부터 발사된 3개의 위성으로 구성된 스웜은 400-500km 높이에서 작동하며 주요 임무는 지구의 '보이지 않는 방패'를 연구하는 것입니다. 브라이스는 행성을 우주 방사선과 태양풍으로부터 보호하는 데 도움이 됩니다.
스타 트래커는 별에 대한 상대적 위치를 확인하여 위성을 찾는 광학 장치입니다. 그러나 고에너지 양성자(100MeV 대비)를 받으면 장치의 센서에 흰색 반점이 나타납니다. 이는 일반적으로 이미지 노이즈로 간주됩니다. 그러나 11월의 폭풍우를 동반한 브라이즈에서 바로 이 흰색 반점들이 양성자가 지구 극지방으로 쏟아져 내려오고 있음을 보여주는 증거가 됩니다.
지난 11월 중순부터 시작된 지역 폭풍은 48시간 이내에 3번의 연속적인 CME 코로나 방출로 인해 발생했습니다. 이는 드문 상황입니다. 그것들은 정상보다 낮은 위도에서 나타나는 희미한 빛 반짝이는 전광이 있는 양성자 오로라 현상을 일으킵니다.
오로라는 아름다운 광경이지만 태양으로부터의 높은 에너지 방사선은 전력망을 방해하고 위성 전자 장비를 손상시키고 우주 비행사에게 위험을 초래할 수 있습니다.
실제로 11월부터 시작된 폭풍우로 인해 유럽 아프리카 및 아시아에서 30~60분 동안 무선 신호가 끊겼습니다.
정상적인 조건에서 지구 자기장 바위는 태양으로부터 전기를 운반하는 대부분의 입자를 멀리 밀어냅니다. 그러나 강력한 자기 폭풍 속에서 이 장벽은 압축되고 바위가 교란되어 양성자가 바위 자기권 층 깊숙이 침투할 수 있으며 심지어 극지방에 갇힐 수도 있습니다. 스웜이 관찰한 바와 같습니다.
일반적으로 고에너지 양성자는 지구상에서 자기장이 가장 약한 남대서양 지역을 '침투'합니다. 그러나 지자기 폭풍이 '구멍'을 넓혀 양쪽 극지방으로 양성자가 확산되었습니다.
ESA의 전문가인 포르세이다 카밀리는 '이것은 저궤도 위성이 태양 복사 사건에 효과적인 센서가 될 수 있다는 신호입니다. 그러나 우주 비행사 우주선 및 통신에 대한 큰 위험도 강조해야 합니다.'라고 강조했습니다.
11월부터의 지역 폭풍은 태양 활동의 잠재적 위험이 태양 주기가 최대치에 가까워짐에 따라 증가하고 있음을 보여줍니다. 그리고 스웜 다리 덕분에 과학계는 위성에 의존하는 세계에서 점점 더 중요해지는 분야인 우주 날씨에 대한 새로운 연구 방향을 열면서 두 다리에서 '불타는' 양성자 그림을 처음으로 보게 되었습니다.
