태양의 구조

태양 중심핵은 지름이 약 450,000㎞이고, 밀도는 물보다 대략 160배나 더 높다. 태양 안의 수소가 헬륨으로 바뀌는 핵융합이 일어나는 곳도 바로 이곳이다. 이 과정 중에 질량의 0.7%가 에너지로 바뀌면서 섭씨 약 1500만°의 엄청난 온도를 생성한다.

고밀도의 중심부 핵 위에는 복사층이 존재한다. 태양 반경의 약 70%를 차지하는 복사층에서는 본격적으로 열의 대류 현상이 일어난다. 100~200만 년에 걸친 대류현상을 통해 중심부의 열이 별의 대기 밖으로 빠져나가는 것이다.

복사층 위에는 대류층이 존재한다. 이 층은 약 200,000㎞의 두께로 되어 있으며, 중심부의 열을 대류현상을 통해 위로 올려보낸다. 이 층에 도달하면 온도가 섭씨 약 200만° 정도로 떨어지고, 대기층에 도달하면 약 5700°로 떨어진다.

태양 대기층의 맨 아래층은 광구이다. 광구는 밝게 빛나고 있는 태양의 표면으로 우리가 지구에서 볼 수 있는 태양의 모습이다. 신기하게도 대류층을 지나면서 떨어졌던 온도는 광구에서 다시 상승해 섭씨 약 7,500°까지 올라간다.

광구 위에는 채층이 존재한다. 채층은 일식 때 분홍빛 테처럼 보이는 부분으로 섭씨 약 20,000° 정도이다. 채층은 뜨거운 가스로 된 코로나로 둘러 싸여 있다. 코로나의 두께는 약 수백만㎞에 달하며 온도는 약 200만°까지 올라간다. 그리고 태양 내부에서 표면을 향해 200만 년간 이동했던 열은 마침내 태양 밖으로 방출되게 된다.

태양 플레어

태양의 채층에서 내뿜는 격렬하고 강렬한 자기에너지 불꽃은 대전된 입자들을 우주로 방출한다. 우리는 보통 20여 분까지 지속되는 이와 같은 분출 행위를 태양 플레어라고 부른다. 태양 플레어가 내뿜는 에너지의 양은 100메가톤의 수소 폭탄 수백만 개가 터질 때 발생하는 에너지의 양과 동등하다.

흑점

태양의 표면 중 자기력이 가장 강한 지역에는 흔히 흑점이라 알려져 있는 어두운 부분이 생기게 된다. 이 지점이 검게 보이는 이유는 주변 지역에 비해 온도가 상대적으로 낮기 때문이다. 주로 태양의 적도에서 발견되는 흑점은 최대 6개월까지 지속된다.

홍염

홍염은 태양의 채층 윗부분에서 아크 모양으로 분출되는 가스 구름을 말한다. 때때로 몇 시간 내내 태양 상공에 남아 있기도 하다.

태양주기

자기장은 중심에서부터 태양 표면으로 흐르는 열 흐름을 늦추는데, 흔히 태양주기로 알려진 11년 주기로, 태양 플레어와 흑점 그리고 홍염을 생성한다.

별의 죽음

우리가 태양으로부터 얻는 생명에너지는 태양 중심부의 수소 원자가 핵융합을 거쳐 헬륨으로 바뀌면서 내뿜는 것이다. 이러한 과정은 약 50억 년이라는 세월 동안 지속되었으며, 아마도 태양 내부의 수소가 거의 사라지기까지 앞으로 50억 년 정도는 더 지속될 것이다.

그러나 태양의 핵융합에너지가 중력의 힘을 더는 견디지 못하게 되면, 태양은 더 이상 형체를 유지하지 못하고 붕괴하게 될 것이다. 이는 마치 압력 밥솥이 수증기를 내뿜기 직전처럼, 태양이 서서히 수축되면서 태양의 중심부에서는 압력과 온도가 올라가게 되는 것이다.

그러면 태양 중심핵에 남아 있는 수소들이 핵 주위에 모이고 그마저 헬륨으로 바뀌게 되면서 엄청난 양의 에너지를 내보내게 될 것이다. 그렇게 되면 태양의 외층은 크게 부풀면서 마침내 적색거성으로 바뀌어 수성과 금성을 삼키고 지구의 바로 코앞까지 팽창하게 될 것이며, 이때의 지구는 아마 지옥 같은 사막의 모습으로 바뀔 것이다.

이후 태양의 핵은 더욱더 고온으로 치달으면서 헬륨이 탄소로 융합하는 과정을 거치게 된다. 계속해서 헬륨 연료가 전부 닳게 되면 태양의 핵은 팽창하고 온도는 떨어지게 된다. 그리고 늘어난 태양의 외층은 서서히 우주로 날아가면서 소위 행성상 성운이 생기게 될 것이다. 그리고 중심부에 남아 있는 핵은 서서히 빛을 잃으면서 한때 지구의 문명을 싹 틔웠던 태양은 백색왜성으로 별의 생을 마감하게 될 것이다.