유럽-중국 공동 '스마일(Smile)' 미션, 과학 관측 개시
유럽우주국(ESA)과 중국이 공동 추진하는 스마일(Smile) 미션이 현지시각 9월 23일 태양에서 오는 하전입자 바람에 지구가 어떻게 반응하는지를 관측할 준비를 마쳤다고 선언됐다. 이 우주선은 5월 19일 발사돼 6월 20일 과학 운영을 위한 목표 궤도에 진입했으며, 이후 궤도상 시운전(커미셔닝) 기간을 거쳤다.
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로제타 COSIMA 분석: 67P 혜성 먼지 입자, 태양계 형성 초기 태양풍 조사 흔적 발견
ESA 로제타(Rosetta) 미션 말기에 COSIMA 질량분석기가 67P/추류모프-게라시멘코 혜성에서 포집한 먼지 입자 8개를 장기 스퍼터링해 내부 조성을 분석하고, 스퍼터링하지 않은 입자 파편 59개의 표면 조성과 9개 원소에 대해 비교했다. 표면은 마그네슘(Mg)·철(Fe) 등 금속이 태양 존재비에 비해 크게 결핍된 반면 내부 물질은 태양 존재비와 일치했으며, 입자가 포집 표적에 충돌하며 파쇄된 점을 고려하면 이 결핍층은 더 작은 광물 하위단위 표면을 덮고 있어야 한다. 연구진은 이런 결핍층(림)이 대기 없는 천체의 표토 입자에서 우주풍화로 흔히 나타나는 구조라는 점을 들어, 혜성을 구성하는 광물 하위단위가 태양성운 안쪽 영역에서 응집 이전에 태양풍 조사를 받았다고 제안했다. 이후 이 작은 입자들이 태양성운 바깥 영역으로 운반돼 얼음과 섞이며 혜성 핵을 형성했다는 설명이다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
제임스웹, 중력렌즈로 일그러진 은하들 포착… 우주 나이 8억 년 은하까지
제임스웹 우주망원경(JWST)이 은하단 MACS J0454.1-0300을 촬영한 이달의 사진을 공개했다. 이 은하단은 우주 나이가 약 80억 년이었을 때의 모습으로 관측되며, 강력한 중력으로 배경 은하의 빛을 휘게 하는 중력렌즈 현상을 일으켜 먼 은하들이 늘어지고 여러 개로 겹쳐 보인다. 렌즈 영역에서는 빅뱅 후 20억 년 시점의 은하 무리와 빅뱅 후 8억 년 시점의 은하 하나가 확인됐으며, 은하 무리는 병합을 겪으며 폭발적인 별 형성을 보이고 있다. 천문학자들은 지름 5광년 정도로 작은 밝은 '매듭' 영역들도 식별했는데, 일부는 300배 이상 확대된 것으로 나타났다. 2014년 공개된 허블 우주망원경의 같은 은하단 이미지와 비교하면 웹은 더 붉은 빛에 훨씬 민감해 수백 개의 은하가 새로 드러났다.
ESA
느린 알펜파 난류의 캐스케이드율, 스위치백 구간에서 음수로 전환 — Wind 위성 관측
연구진은 등방성 가정을 요구하지 않는 폴리타노-푸케(Politano-Pouquet) 기반 방법으로 느린 태양풍의 불균형 알펜파 난류에서 난류 캐스케이드율을 추정했으며, Wind 우주선이 제공한 8시간 구간을 선별해 평균 자기장 대비 자기장의 각도 분산을 기준으로 스위치백 구간과 비(非)스위치백 구간으로 분류했다. 비스위치백 구간은 총 캐스케이드율이 양수이고 파워 스펙트럼이 -3/2 지수와 일치해 정방향 에너지 캐스케이드를 시사한 반면, 스위치백 구간은 총 캐스케이드율이 음수(역캐스케이드)이며 스펙트럼 지수가 약 -1.6으로 더 급격했다. 연구진은 큰 자기장 회전이 알펜파 느린 태양풍에서 스케일 간 에너지 전달을 크게 변형시킬 수 있으며, 스위치백이 국부 불안정성이나 자기재결합 관련 구조 같은 추가적 물리 과정과 연관될 가능성이 있다고 해석했다. 이는 불균형 알펜파 태양풍 난류에서 음의 캐스케이드율이 보고된 기존 사례를 설명하는 데 도움이 될 수 있다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
다중 탐사선 태양풍 지속성 모델 'P2D' 개발… L5 관측이 예측 정확도 35% 개선
연구진은 태양 자전에 따른 약 27일 주기의 태양풍 자기상관 특성을 이용해, 솔라오비터(Solar Orbiter)·파커 솔라 프로브(Parker Solar Probe)·STEREO-A·STEREO-B와 OMNI 데이터베이스의 현장 관측 자료를 입력으로 받는 2차원 태양풍 지속성 모델 P2D를 개발했다. 이 모델은 관측 위치에서 태양 반경 방향과 태양 자전 방향으로 자료를 탄도적으로 전파시켜 태양풍 변수의 2D 지도를 만들고, 태양권 내 임의 지점의 값을 추출할 수 있다. 지구 관점에서 재구성 결과는 속도 65.41km/s, 밀도 3.51/cm^3의 평균절대오차(MAE)를 보였고, 고속 태양풍 흐름 구간에서 피크 적중률은 속도 50%, 밀도 48%였다. 특히 지구와 라그랑주점 L5 사이에 탐사선이 있을 때 성능이 가장 좋아, 기준이 되는 27일 지속성 모델 대비 태양풍 속도 예측 평균절대오차가 약 35% 감소했다. 연구진은 비질(Vigil) 등 향후 L5 미션이 신뢰도 높은 지속성 예보의 기반이 될 것으로 전망했다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)