지구 온난화로 태양을 탓하지마?

태양의 흑점은 태양으로부터 지구가 얻는 에너지의 양을 바꾼다. 그러나, 지구적 기후 변화에 충격을 주기엔 충분하지 않다고 새로운 연구가 제시하고 있다. 지구 온난화에서 태양의 역할은 오랫동안 토론되어져 왔으며 논쟁거리로 남아오고 있다.메사추세츠 Nahant에 있는 Heliophysics, Inc.의 태양 천문학자 Peter Foukal은 17세기 유명한 천문학자 갈릴레오의 시기부터 과학자들이 지구의 기후와 태양 사이의 연관을 깊이 생각해 왔다고 지적한다.

"태양의 다양한 밝기 온도 -- 실제로 태양 흑점의 생성과 소멸 -- 는 기후에 충격을 줄 수 있다고 직관적으로 인식한다."Foukal은 Nature지 내일의 이슈(tomorrow’s issue)에서 강한 태양 흑점의 출현에 관한 논문을 재검토하며 대부분의 기후 모델은 -- 기후 변화에 대한 각 정부간 자문단이 사용했던 것 포함 -- 이미 지구의 날씨를 뒤흔드는 태양의 영향이 들어가 있다고 말했다. 하지만 그는 "이 논문에서 가장 직관적인 특별한 원리는 충격을 가하지 않을지도 모른다"고 했다.

태양 흑점의 충격은 단지 미미

태양 흑점들은 냉각요소로 보이는 자기적 교란이며 태양 표면의 어두운 반점이다.  흑점들의 수는 주기적으로 매 11년마다 최고에 이른다. 태양 전체 에너지 방출에서 흑점의 충격은 쉽게 보인다. "그것(흑점)이 나타날 때 태양의 에너지 방출은 가시거리에 있다. -- 우리에게 밝음으로 보인다."고 독일 Garching의 막스 플랑크 천체물리 연구소의 연구 공동 저자인 Henk Spruit가 언급했다.

"태양의 밝기 변화는 단지 그림에서 직접 보이는 결점들 때문이다 : 어두운 반점은 흑점으로, 다소 밝은 부분은 백반으로 불린다."태양의 에너지 방출은 흑점이 별의 표면을 뒤덮고 소멸되면서 조금씩 변한다. 그러나, 태양 흑점 발동은 17세기부터 현재까지 역사적인 자료들에서 관찰된 기후 변화에 태양의 영향이 너무 적었다고 연구는 제안한다. 흑점 주기의 고점과 저점의 밝기 차이 태양의 전체 출력의 0.1%보다 적다.

Foukal은 "만약 태양 흑점 기록을 이용하여 17세기까지 되짚어 간다면 이전 변화는 기후에 대해 무시할 만하다는 것을 발견할 것이다."라고 말했다. 연구자들은 영국 그리니치 왕립 관측소와 캘리포니아 Pasadena에서 가까운 Wilson 산 관측소로부터 1874년에 날마다 관측한 흑점의 정확한 자료를 얻었다. 오래된 기록들이 17세기 망원경이 발명되었던 때까지 존재했고, 자료들에서 시간과 함께 반점이 증가했다. 연구진은 또한 지구 대기의 지난 함유물이 반영되는 그린랜드와 남극으로부터의 얼음 샘플에서 `베릴륨 10`과 같은 동위원소의 유무를 보며 태양의 역사적으로 중요한 강도를 추론했다.

그러한 동위원소들은 우주 방사선이 대기를 투과할 때 형성된다.활동이 높은 시기에, 더 밝은 태양은 은하에서 나오는 방사선으로부터 지구를 보호하는 자기와 플라즈마 입자들을 더 많이 방출한다.  얼음으로부터 얻어진 그러한 동위원소들의 역사적인 기록을 측정하는 것은 비록 논란이 있지만 지구에 대해 태양의 지난 영향력을 측정하는데 유용하다. Foukal은 "만약 이들 동위원소들이 50 또는 100년 동안 낮았다고 본다면 그것은 태양이 그때 더욱  활동적이었다는 것을 단언할 수 있다."고 했다.

태양이 온난화와 관련이 없는 것은 아니다

저자와 다른 전문가들은 더욱 복잡한 태양의 움직임이 우리가 이해하지 못하는 방식으로 기후 변화를 유발할 가능성을 지적한다. 기후 변화는 과학적 이목을 끌 수 있는 더욱 희박한 가능성들과 같은 높은 위험을 수반한다. "(태양 변화와 지구 기후의)상관 관계를 찾는 여러 연구들이 있다"고 독일 Lindau 막스 플랑크 태양계 연구소의 Sami Solanki가 말했다."이 저자들은  가장 단순한 원리를 주시해오고 있으며 이 원리가 동일한 수준의 기후 변화를 가져오지 않는다는 것으로 관찰됨을 알았다"고 이어 나갔다.

"이것은 태양이 기후에 영향을 미치는 방법에 있어 다른 원리가 있다는 것을 암시할 수 있다."비록 자기 검증이 나오겠지만 태양 자외선(UV)이 하나의 가능성이다. "UV는 단지 전체 태양 출력의 작은 부분이라서 지구대기의 강한 증폭 원리가 있어야 한다."고 공동 저자 Spruit가 얘기했다. 태양풍으로 알려진 자화된 플라즈마 플레어 역시 지구의 기후에 충격을 줄 수 있다. 태양풍은 은하 방사선에 작용을 하고, 그로 인해 구름으로 덮이는 것과 같은 지구의 대기 현상에 악영향을 미친다.

그런 복잡한 상호작용들은 거의 이해되지 못했지만 지구의 기후 수수께끼를 푸는데 결정적일 수도 있다. 막스 플랑크 연구소의 Solanski는 말한다. "나는  주된 의문점은 태양이(일반적으로) 기후에 대해 어떻게 움직이는가?  지구의 대기에 무슨 과정이 진행되고 있는가라고 생각한다."