지구 위 ‘유해 전자’ 막는 ‘투명 보호막’ 발견

우리 지구 위에 치명적인 전자를 차단하는 보이지 않는 보호막이 존재한다는 것을 미국의 물리학자들이 밝혀냈다.

콜로라도대학 볼더캠퍼스 대기우주물리학연구소(LASP) 다니엘 베이커 교수팀은 지구로부터 약 1만 1600km 떨어진 상공에서 고에너지의 전자와 양성자가 이런 치명적인 전자를 차단한다고 설명했다.

연구팀은 이를 '밴앨런 복사대 제3의 고리'라고 부르는데, 흔히 밴앨런대로 불리는 '밴앨런 복사대'는 1958년 아이오와대학의 제임스 밴 앨런 교수팀이 발견했다. 당시 지상 650~1만km와 1만4000~5만8000km 사이에 걸쳐 안팎으로 두 개의 대(벨트)가 존재하는 것이 발견됐다.

이후 밴 앨런 교수 밑에서 박사 학위를 받았던 베이커 교수가 지난해 미국항공우주국(NASA)에서 발사한 밴앨런 쌍둥이 탐사선을 이용해 '제3의 고리'를 발견했는데, 안쪽과 바깥쪽 중간에 있는 이 고리는 우주 공간의 기상에 따라 나타났다가 사라진다.



그런데 최근 이 경계면이 거의 광속으로 날아오는 전자들을 지구 대기 안쪽으로 들어오지 못하도록 차단하는 것으로 나타났다.

베이커 교수는 “공상과학(SF) 드라마 ‘스타트랙’에서 외계인의 공격을 피하려고 치는 ‘실드’처럼 보이지 않는 밴앨런대의 제3의 고리가 보호막이 돼 전자를 차단하고 있다”면서 “매우 불가사의한 현상”이라고 말했다.

기존에는 전자가 자기권과 대기권을 통과할 때 해롭지 않게 된다는 것이 정설이었지만, 보호막의 발견으로 이 정설이 뒤집힐 수도 있다.
　
한편 이번 연구논문은 세계적인 학술지 네이처(Nature) 온라인판 11월 27일 자에 게재됐다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr