[논문]행성간 충격파 발생 코로나 영역의 물리적 특성

오수연; 이유

doi:10.5140/jass.2008.25.1.025

행성간 충격파 발생 코로나 영역의 물리적 특성
PHYSICAL CHARACTERISTICS OF CORONAL REGION DRIVING OUT THE INTERPLANETARY SHOCK 원문보기

韓國宇宙科學會誌 = Journal of astronomy & space sciences, v.25 no.1, 2008년, pp.25 - 32

오수연 (충남대학교 천문우주과학과) , 이유 (충남대학교 천문우주과학과)

초록
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태양활동 극대기인 2000년의 ACE 위성 태양풍 관측자료를 이용한 행성간 충격파의 목록에서 충격파 유도체 따라 행성간 충격파를 분류하고 충격파 유도체별 물리적 특성을 조사하였다. 51개의 행성간 충격파 중에서 대부분은 자기구름 및 Ejecta로 대표되는 ICME와 고속풍(HSS)에 의해서 유도되었다. 산소이온비(O7/O6)로부터 유도된 온도 및 Thermal index($I_{th}$ 지수) 값 분석에 따르면, ICME는 태양 코로나의 고온물질 영역으로부터 생성됨을 알 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Using the solar wind data of 2000 observed by ACE, We classified the interplanetary shock on basis of shock driver. We examined the physical properties of shock drivers such as the ratio of charge states(O7/O6) and thermal index$(I_{th})$. Most of 51 interplanetary shocks are driven by interplanetary coronal mass ejections(ICME; magnetic cloud and ejecta) and high speed streams. According to the test of temperature(O7/O6) and $I_{th}$, we found that ICMEs originated from region with hot source in corona.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

우리는 Ith는 태양풍의 물리적 특성(속도와 온도)의 상관관계를 설명해 줄 수 있는 지표로서 ICME의 특성을 구분하는 활용하고자 한다. ACE 위성의 산소이온비(07/06)는 Mazzottaetal.
이 연구에서는 태양풍 속도, 온도 등을 포함한 ACE 관측자료를 활용하여 유도 물질에 따른 행성 간 충격파의 물리적 특성을 규정하고 분류해 보고자 한다.

제안 방법

ACE 위성 태양풍 관측자료를 적용하여 행성간 충격파 유도체의 종류에 따른 태양풍 속도, 산소 이온비(07/06), 온도(07/06), Ith 지수의 물리적 특성을 비교해 본 분석결과를 요약하면 다음과 같다.
(2002, 2007a)에 제시된 기준을 적용하 여, 태양활동 극대기인 2000년에 발생한 51 개의 행성 간 충격파를 크게 ICME(interplanetary CME) 의 동반 유무에 따라 구분하고 다시 ICME 를 동반한 (w/ICME) 행성간충격파는 행성간충격파 유도체(driver)에 따라 MC(자기구름, magnetic cloud), Ejecta로 분류하였다. ICME를 동반하지 않은(w/o ICME) 행성간 충격파는 HSS(고속풍, high speed stream)를 증심으로 충격파 유도체를 구분하였다. 표 1은 충격파 유도체에 따른 행성간 충격파의 분류로서 40개의 행성간 충격파가 ICME를 동반하였고, ICME를 동반하지 않은 11개의 행성간 충격파 중에서 10개가 HSS에 의해 유도된 것으로 분석되었다.
html)으로부터 2000년에 발생한 행성간 충격파 68개 중에서 reverse 충격파를 제외한 51개의 forward 충격파를 대상으로 하여 행성간 충격파의 물리적 특성을 조사하였다. 산소이온비(07/06), 행성간 자기장세기, 양성자의 수밀도, 온도, 속도 등을 분석하였다.
온라인 상에 공개된 행성간 충격파 목록(http://www.bartol.udel.edu/~chuck/ace/ACElists/obs _list.html)으로부터 2000년에 발생한 행성간 충격파 68개 중에서 reverse 충격파를 제외한 51개의 forward 충격파를 대상으로 하여 행성간 충격파의 물리적 특성을 조사하였다. 산소이온비(07/06), 행성간 자기장세기, 양성자의 수밀도, 온도, 속도 등을 분석하였다.

대상 데이터

이 연구에 선정된 행성간 충격파의 태양풍 물리량 프로파일은 Oh et al.(2002, 2007b)에서 제시 되었던 관측자료를 적용하였다.

성능/효과

2. 산소이온비에서 산출된 온도를 고려해 볼 때 평상시의 태양풍과는 다르게 CME는 T(O₇/O₆) = 2 X 106K 인 태양 코로나의 고온물질 영역으로부터 생성됨을 알 수 있다.

후속연구

행성간 충격파 발생 코로나 영역의 물리적 특성은 Hara et 시(1994)에 의해서 제시된 것처럼 태양풍 온도와 태양 코로나 구멍의 온도를 비교분석하거나, ICME와 관련된 CME가 발생한 활동영역 에 온도와의 관련성 연구들을 통해 규명될 수 있을 것이다.
지상의 태양전파망원경, 우주공간에서 코로나그래프(coronagraph)나 인공위성 등의 태양 관측 자료를 이용하여 행성간 충격파(interplanetary shock)에 대한 정보로부터 행성간 충격파를 유도하는 물질방출의 근원을 규정 및 분류할 수 있다. 행성간 충격파가 지구에 도달했을 때 행성간 충격파 의 유도 물질에 따라 태양풍 속도 및 행성간 자기장 등의 태양풍의 프로파일을 분류하여 그 형태에 따른 우주환경 변화에 대한 규모 및 현상을 지표화한다면 더욱 정확한 우주환경 예보를 제공할 수 있을 것이다.
향후 이 연구의 응용방향으로는 행성간 충격파의 유도체인 ICME를 MC와 Ejecta로 세분해서 구분할 수 있는 지표로서 ICME 내의 자기장 세기나 자기장의 flux rope의 구조 외에 Ith 지수를 활용해 볼 수 있다.

참고문헌 (9)

Geiss, J., Gloeckler, G., & von Steiger, R. 1995, Space Sci. Rev., 72, 49

상세보기
Hara, H., Tsuneta, S., Acton, L. W., Bruner, M. E., Lemen, J. R., & Ogawara, Y. 1994, PASJ, 46, 493
Mazzotta, P., Mazzitelli, G., Colafrancesco, S., & Vittorio, N. 1998, A&AS, 133, 403

상세보기
McComas, D. J., Bame, S. J., Barraclough, B. L., Feldman, W. C., Funsten, H. O., Gosling, J. T., Riley, P., Skoug, R., Balogh, A., Forsyth, R., Goldstein, B. E., & Neugebauer, M. 1998, Geophys. Res. Lett., 25, 1

상세보기
Neugebauer, M., Goldstein, R., & Goldstein, B. E. 1997, JGR, 102, 19743

상세보기
Oh, S. Y., Vi, Y., & Kim, Y. H. 2007a, Solar Physics, 245, 391

상세보기
Oh, S. Y., Vi, Y., Nah, J.-K., & Cho, K.-S. 2002, JKAS, 35, 151
Oh, S. Y, Yi, Y, Nah, J.-K., & Cho, K.-S. 2007b, JKAS, 40, 37

원문보기 상세보기
Zurbuchen, T. H., Hefti, S., Fisk, L. A., Gloeckler, G., & von Steiger, R. 1999, Space Sci. Rev., 87, 353

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