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태양풍(solar wind)은 태양의 상부 대기층에서 방출된 전하 입자, 즉 플라스마의 흐름을 가리키면 태양 외의 항성에 대해서는 이러한 입자의 흐름을 일반적으로 항성풍이라고 부릅니다.

우주에도 전류를 잡아당기는 자기장이 존재하여 태양이나 지구 같은 각 천체가 모두 자석이라고 생각하면 됩니다. 전기적 성질을 띤 플라스마 입자는 자기장을 따라 태양계 곳곳으로 퍼져 이 현상을 '태양풍'이라고 합니다. 태양풍과 관련된 각종 현상을 관측하고 지구에 미칠 영향을 파악해 알리는 게 우주 날씨 예보라 합니다.

태양풍은 높은 열 에너지로 인해 태양의 중력을 빠져나올 수 있는 대략 100 eV 정도의 고에너지 전자와 1 keV 정도의 양성자로 구성되어 있습니다. 이런 빠른 속력을 가지고 있기 때문에 태양풍이 지구 등 행성의 자기권과 부딪힐 때 뱃머리 충격파가 발생하며, 태양풍과 자기권 사이의 상호작용에 의해 지구의 전력송신에 문제를 일으킬 수 있는 지자기폭풍이나 극지방의 하늘을 장식하는 오로라 등이 발생하기도 합니다. 

우주 날씨는 태양과 밀접한 관련이 있어 태양은 수소와 헬륨 단 두 가지 원소로 이루어진 천체입니다. 약 1500만℃가 넘는 태양 내부에서는 수소가 헬륨으로 변하고 태양 표면은 약 6000℃ 정도인데, 이런 온도에서는 원자가 제 형태를 유지하지 못하고 원자핵과 전자로 분리되면 이를 '플라스마 상태'라고 합니다. 원자는 자성이 없는 중성 상태이지만, 원자핵과 전자로 나뉘게 되면 각각 양극(+)과 음극(-)을 갖고 전기적 성질을 띠게 됩니다.

태양 내부에서는 뜨거운 물질은 표면으로 올라오고, 표면에서 식은 물질은 내부로 들어가는 '대류 현상'이 일어납니다. 태양 활동이 활발해지면 자기장이 강해지면서 물질이 본래 움직이려던 방향대로 가지 못하는 등 흐름이 막히는 곳이 생겨 내부에서 뜨거운 물질이 올라오지 못하게 되니 표면의 온도가 주변보다 낮아지고, 어둡게 보이는 것입니다.

황도면 바깥에서 태양풍은 600-800 km/s의 속도로 일정하며 빠르게 흐른 이는 고속 태양풍이라고 불리며, 태양 코로나 구멍에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 황도면에서는, 즉 태양 전류판 근처에서는 태양풍은 느려지며, 밀도가 높아지고, 더욱 변동이 심하다. 속도는 200-600 km/s이며, 매일 심하게 변한 이는 저속 태양풍이라고 하며, 태양의 어디에서 발생하는지는 잘 알려져 있지 않습니다.

​태양 폭풍은 태양이 활발하게 활동할수록 더 강해지고 태양 활동이 활발해지면 '흑점'이 생기고 흑점은 태양 표면에 검게 나타나는 점으로  주변보다 상대적으로 온도가 낮아 어둡게 보입니다.
이처럼 태양 활동이 극에 달하는 흑점 극대기에는 '플레어'(flare)와 '코로나 질량 방출'(CME·Coronal mass ejection)처럼 지구에 큰 영향을 미칠 수 있는 태양 폭풍이 자주 만들어진다.  '플레어'는 짧게는 몇 분, 길게는 몇 시간 동안 태양의 일부에서 폭발이 일어나는 현상을 말하는데, 이때 강력한 전자기파가 만들어집니다. 그럼 위성 통신이나 항공 통신 장애, GPS 신호 수신 장애가 일어날 수 있습니다. '코로나 질량 방출'은 태양 대기에서 거대한 태양 물질이 짧은 시간 동안 한 번에 방출되는 현상인데, 전자·양성자·플라스마 입자는 물론 이것들이 강력하게 뿜어져 나오면서 만들어지는 충격파까지 생깁니다.

다양한 전자 장비로 돼 있는 인공위성에 가장 큰 위협이 되는 게 바로 강력한 태양풍인 '태양 폭풍'입니다. 태양 폭풍이 발생하면 플라스마 입자가 많아지고, 이 입자가 전자 장비로 들어가 본래 전류가 흘러야 하는 길과 다른 길로 전류가 흐르는 등 장비에 오류가 발생합니다.

전자기기 의존도가 높은 지금은 태양 폭풍의 피해가 더 커질 수 있고 전 세계 인터넷을 연결하는 해저 케이블은 자기장 변화에 취약하여 이 때문에 인터넷이 끊길 수도 있습니다. 1989년 캐나다 퀘벡주에서는 태양 폭풍이 송전 시설을 망가뜨려 500만 명이 9시간 동안 전기를 쓰지 못했고 지금은 33년 전인 그때보다 더 힘든 상황이 펼쳐질지 모릅니다.

하지만 태양풍을 직격으로 맞는다면 지구를 둘러싸고 있는 대기는 산소가 아닌 수소와 헬륨으로 변할지 모릅니다. 태양풍이 지구 주변 대기를 바깥쪽으로 밀어버릴 테지만  지구에는 태양풍을 막는 방어막이 있는데  바로 '지구 자기장'입니다. 지구는 마치 거대한 자석과 같습니다. 북극과 남극이 자석의 양극 역할을 하면서 지구 주변은 커다란 자기장으로 둘러싸여 있습니다. 이 때문에 태양에서 뿜어진 플라스마 입자들은 지구 내부에 들어오지 못하고 지구 자기장을 따라 주변으로 흘러가게 됩니다. 마치 장애물을 만난 물이 휘돌아 지나가는 것처럼 말입니다.

태양풍은 성간매질 즉 은하에 희박하게 퍼져있는 수소 및 헬륨 가스에서 이른바 "거품"을 형성합니다. 태양풍의 힘이 더 이상 성간 매질을 밀쳐내지 못하는 경계면은 태양권계면이라고 하며, 태양계의 외부 "경계"로 인식된다. 태양권계면까지의 거리는 구체적으로 알려져 있지는 않은데, 현재의 태양풍의 속도 및 성간매질의 부분적인 밀도에 따라서 크게 변하는 것으로 인식되지만 명왕성 궤도의 저 먼 바깥에 있는 것으로 생각됩니다.

​흑점을 연구하던 독일의 과학자 사무엘 하인리히 슈바베는 1843년 태양의 흑점 수가 9년 6개월~11년마다 많아진다는 사실을 발견되어 2020년 미 항공우주국(NASA) 발표에 따르면, 25번째 흑점 극대기는 2025년 7월입니다. 이때가 되면 태양 표면에서 무려 200개나 되는 흑점을 볼 수 있다 합니다.