지구 식히는 200년 만의 '태양 흑점 극소기'..소빙하기 또 오나

이정호 기자 입력 2019.06.23. 14:47  

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태양 활동 극대기였던 2013년 직후인 2014년 2월 미국항공우주국(NASA) 관측위성이 촬영한 태양(왼쪽). 표면 여기저기에서 흑점이 쉽게 관찰된다. 하지만 3년 뒤 촬영된 태양 표면(오른쪽)에선 흑점을 거의 찾아볼 수 없다. NASA 제공

근대로 막 접어들던 시기 영국 정치사를 완전히 뒤바꾼 인물이 올리버 크롬웰이다. 그는 잘 알려진 대로 청교도혁명을 이끌어 영국 왕정과 정면충돌했다.

크롬웰은 의회파의 일원으로 1645년 영국 중부 네즈비 전투에서 국왕 찰스1세와 맞닥뜨려 승리를 이끌어냈다. 정국의 주도권을 장악한 크롬웰은 결국 찰스1세의 처형까지 주도하며 1649년에는 잉글랜드 공화국을 세웠다. 왕이 없는 나라라는, 당시로서는 매우 급진적인 이념을 실현한 것이다.

그런데 당시 치열한 전투를 치르던 의회와 국왕 측 병사들은 평소 같지 않은 날씨 탓에 보급 등에서 큰 어려움을 겪었을 가능성이 크다. 유럽의 날씨가 급속히 추워지고 있었던 것이다. 바로 ‘마운더 극소기’라는 이름의 소빙하기가 시작된 것인데, 1645년부터 1715년까지를 지칭하는 이 시기 런던에서는 사람이 올라서도 깨지지 않을 정도로 템스강이 얼어붙었다. 현재 런던의 겨울 평균기온은 대략 섭씨 4~5도 정도이다. 따뜻한 성질을 가진 멕시코 만류의 영향을 받아 좀처럼 눈을 찾아볼 수 없는 이곳에 강물을 꽁꽁 얼릴 정도의 추위가 엄습했던 것이다.

과학계에선 당시 유럽을 강타한 맹추위의 원인을 태양흑점 개수의 극단적 감소로 진단하는 분석이 지배적이다. 흑점은 말 그대로 태양 표면에서 관찰되는 검은색 점이다. 태양 표면은 섭씨 6000도가량인데, 흑점은 4000도가량으로 주변보다 어둡게 보인다. 흑점이 많아지면 태양이 뿜어내는 자기장이 강해지고 전자기파처럼 눈에 보이지 않는 물질도 태양 표면을 뚫고 더 많이 튀어 나온다. 반대로 흑점이 줄어들면 이런 현상 역시 잦아든다. 각종 관측 시스템과 옛 자료를 종합했을 때 17세기 말부터 18세기 초까지 흑점 개수가 종전의 1000분의 1가량으로 극단적으로 감소했고, 이런 흑점 개수 감소가 추위를 불렀을 가능성이 제기되는 것이다.

그렇다면 왜 흑점 개수의 감소는 지구의 기온을 낮추는 걸까. 김록순 한국천문연구원 선임연구원은 “흑점이 많아지면 태양 상수, 즉 태양에서 전해지는 모든 에너지가 늘어나고, 반대로 흑점이 적어지면 태양 상수가 줄어든다”고 설명했다. 태양 상수에는 태양에서 뿜어져 나오는 열도 포함된다.

흑점 감소는 지구로 직접 전달되는 열의 감소뿐만 다른 효과도 가져온다. 흑점이 적어지면 먼 은하계에서 날아드는 우주 방사선을 태양이 튕겨내지 못하게 되며 우주 방사선이 지구로 평소보다 많이 쏟아지게 된다. 이렇게 되면 대기 또는 구름과 작용해 결과적으로 기온을 낮추는 것으로 알려져 있다.

문제는 태양 활동의 극소기가 역사 속의 얘기만이 아니라는 점이다. 미국항공우주국(NASA)은 태양 활동이 200년 만에 가장 잠잠한 상황에 이르고 있다고 이달 초 밝혔다. 지금 다가온 극소기는 이전의 극소기보다 유독 더 흑점을 찾아볼 수 없다는 얘기다. 그 정점으로 지목된 건 앞으로 6년 뒤인 2025년이다. 2019년 현재는 태양 활동이 갈수록 줄어드는 시기인 셈이다. 그렇다면 또다시 소빙하기가 지구를 강타할 것인가.

과학계에선 그럴 가능성이 있다는 연구결과가 이미 나와 있다. 2015년 영국 노섬브리어대 연구진은 근대 유럽을 강타했던 마운더 극소기에 버금가는 추위가 2030년부터 2040년 사이 지구에 닥칠 것으로 분석했다. 2020년과 2030년 사이에 태양흑점이 대부분 사라지고 이와 연동돼 2030년 무렵에는 태양 활동이 급격히 축소되며 2040년까지 10년 동안 지구 평균기온이 1.5도나 낮아지게 된다는 것이다. 1만8000년 전 마지막 빙하기에 지구 평균기온이 지금보다 6도 낮았다는 점을 감안하면 만만치 않은 기온 저하인 셈이다.

그렇다면 결국 인류는 소빙하기를 맞이할 수밖에 없는 것일까. 역설적이게도 인류의 생존을 위협하고 있는 지구온난화가 일단 소빙하기를 막을 방파제로 변신할 가능성이 크다는 전망이 나온다.

한겨울에 창문을 열어 놔도 방바닥을 따뜻하게 데우면 앉아있을 만한 현상이 지구에서 벌어질 거라는 얘기다. 태양흑점 감소라는 외부적인 기온 저하 요인을 지구온난화라는 내부적인 요인으로 상쇄하는 셈이다.

실제로 2015년 영국 기상청 등은 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈를 통해 태양흑점이 극단적으로 줄어드는 상황이 2050년부터 2099년까지 이어진다고 가정했을 때 지구 기온이 떨어지는 효과는 고작 섭씨 0.1도에 그칠 것이라고 내다봤다. 태양흑점 감소 효과를 고스란히 견디며 추위를 감내했던 17세기 말부터 18세기 초 유럽의 역사가 재연되긴 어렵다고 본 것이다.

그렇다면 지구온난화를 고마워해야 할까. 과학계는 오히려 위기로 봐야 한다고 잘라 말한다. 문용재 경희대 우주과학과 교수는 “태양흑점은 언젠가 다시 늘어나기 마련”이라며 “지구온난화를 통제하지 못한 상황에서 태양흑점 증가로 인한 효과까지 겹치면 지구 기온 상승에 가속도가 붙는 상황이 될 것”이라고 말했다. 일시적으로는 지구온난화가 태양흑점 감소로 인한 추위를 완화하는 효과를 낼 수는 있어도 이산화탄소 배출 감소 노력을 느슨하게 할 이유는 될 수 없다는 얘기다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com