일식은 동물군, 식물상, 태양 연구를 위한 실험실이 됩니다
개기 일식의 발생은 과학계에 역사적으로 귀중한 순간이며, 다양한 연구 분야에서 발전을 위한 독특한 기회를 제공합니다. 이에 대한 놀라운 예는 1919년 영국의 천문학자 아서 에딩턴(Arthur Eddington)이 관찰한 것입니다. 그는 앨버트 아인슈타인의 상대성 이론을 검증하기 위해 서아프리카 해안에서 발생한 현상을 사용했습니다.
이러한 역동성은 러시아 북부에서 스페인, 포르투갈에 이르는 북반구 지역을 덮치는 독특한 천문학적 사건이 발생한 오늘날에도 반복되었습니다. 몇 달 동안 생물학, 천체물리학 등 분야의 전문가들은 암흑의 짧은 순간에 중요한 정보를 수집하기 위해 집중적인 준비에 전념했습니다.
스페인에서는 많은 관찰자들이 하늘에 주의를 집중하는 동안 과학자 팀은 다른 방향에 초점을 맞췄습니다. 목표는 지역의 동식물군이 일식에 어떻게 반응하는지 조사하는 것이었습니다.
이 연구 분야는 이러한 유기체에 대한 갑작스럽고 순간적인 어둠의 영향에 대한 지식이 제한되어 조사가 부족한 상태로 남아 있습니다. 드문 이전 연구에 따르면 식물과 동물은 현상 중에 존재하는 자극에 반응합니다.
스페인 국립 자연과학 박물관의 연구원인 아이람 로드리게스(Airam Rodríguez)는 “각 종에 미치는 영향은 개인의 인지 수준에 따라 다르다”고 자세히 설명합니다. 그는 공포와 피난처를 찾는 것에서부터 일몰을 가리키거나 휴식 공간으로 이동하는 침팬지와 같은 행동에 이르기까지 다양한 반응을 인용합니다.
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Rodríguez는 이 연구 분야에 초점을 맞춘 유럽의 혁신적인 이니셔티브인 EcoEclipse의 창립자 중 한 명입니다. 그의 팀의 작업에는 일식 이틀 전, 일식 중, 이틀 후의 환경 소리를 녹음하는 작업이 포함되어 있어 다양한 기간에 해당 종의 행동을 비교할 수 있습니다.
그는 미래에 다른 과학자들이 동물에서 발생하는 소리뿐만 아니라 환경 소음의 변화를 분석할 수 있도록 하기 위해 “반응에 대한 데이터가 원시 형식으로 제공될 것”이라고 덧붙였습니다.
여러 종의 반응이 기록되어 있지만 현재 프로젝트에서는 빛과 그림자 사이의 전환에 크게 영향을 받는 일일 및 계절 주기를 갖는 새와 박쥐에 우선순위를 둡니다. 전문가는 “박쥐에 대한 우리의 지식은 훨씬 더 적으며, 이번 일식의 장점은 황혼에 일어나기 때문에 그 효과가 박쥐들에게 증폭될 수 있다는 것”이라고 설명했습니다.
2024년 미국에서 개기 일식이 진행되는 동안 과학자들은 이미 새소리를 모니터링했습니다. 이때 데이터 수집에 대한 대중의 참여를 장려하는 모바일 애플리케이션이 출시되었습니다.
자세히 보기: 8월 12일 일식으로 인해 1분 40초 동안 일시적인 어둠이 발생합니다.
이러한 노력으로 52종의 새가 밝혀졌으며, 그 중 29종은 발성에서 눈에 띄는 변화를 보였습니다. 이러한 변화는 완전한 침묵이나 노래 시작부터 햇빛이 돌아오는 순간의 “거짓 새벽 합창”까지 다양했습니다.
지금까지 발표된 가장 포괄적인 분석 중 하나는 2017년 또 다른 일식이 진행되는 동안 미국 동물원에서 수행되었습니다. 2분 30초 동안 완전한 암흑 속에서 영장류, 코끼리, 불곰, 물개, 플라밍고, 앵무새, 앵무새, 거북이 등 여러 동물의 반응이 관찰되었습니다.
그 결과는 연구자들을 놀라게 했습니다. 분석된 17종 중 76%가 어떤 유형의 반응을 보였습니다. 일부 동물은 밤의 특징적인 활동을 시작했고, 다른 동물은 불안을 표현했으며, 일부는 전례 없는 행동을 보였습니다.
반면, 일식이 식물에 미치는 영향을 기록하려고 시도한 이전 연구에서도 식물의 반응은 거의 알려져 있지 않습니다.
2022년 이탈리아 북부에서 부분 일식이 관찰된 결과 나무가 이 현상을 예측할 수 있음이 나타났습니다. 그들은 광합성과 방어 메커니즘과 같은 중요한 기능을 제어하는 내부 신호인 생체 전기 행동을 몇 시간 전에 미리 동기화했을 것입니다.
그러나 후속 연구에서는 일식과 식물이 방출하는 생체전기 신호 사이의 직접적인 연관성을 입증하는 것이 불가능하다는 사실이 밝혀졌습니다.
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생물학자이자 작가인 Aina S. Erice는 “아마도 일식에 확실히 반응하는 식물이 있을 수 있지만 우리는 아직 그것들을 연구하지 않았습니다”라고 말했습니다. 그녀는 30만 종 이상의 식물종이 등록되어 있으므로 이러한 가능성을 배제할 수 없다고 강조합니다.
동시에 이탈리아의 과학자들은 새로운 장비를 개선하기 위해 실험실에서 몇 주를 바쳤습니다. 이 장비는 태양 대기의 가장 바깥쪽 영역인 태양 코로나 분석에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.
일식이 진행되는 동안 CISS(원형 슬릿 분광계)는 스페인의 Javalambre 천체물리학 관측소에서 중요한 테스트를 거쳤습니다. 개발자들은 이 장치가 현재 기술보다 훨씬 더 민첩한 방식으로 햇빛을 파동 구성요소로 분할할 수 있음을 입증하는 것을 목표로 하고 있습니다.
일식 현상은 태양 코로나가 더욱 눈에 띄는 이상적인 조건을 제공합니다. 이는 태양에 가까운 이 영역에 대한 연구를 용이하게 하며, 이 영역의 행동은 지구상의 통신 네트워크 및 전기 에너지 시스템에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.
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토리노 천체물리학 관측소 수석 연구원인 페데리코 란디니(Federico Landini)는 기존의 선형 분광계와 달리 새로운 프로토타입에는 “원형 슬릿이 있어서 단 하나의 이미지로 태양 중심으로부터 특정 거리에 있는 전체 코로나의 스펙트럼을 기록할 수 있다”고 설명했습니다.
마지막 대형 자외선 분광계인 UVCS는 1996년부터 2013년까지 유럽 우주국(ESA)과 NASA의 협력으로 SOHO 탐사선에 사용되었습니다. 그러나 태양 코로나를 완전히 지도화하는 데는 많은 시간이 걸렸습니다.
과학자들이 이 새로운 광학 원리의 효과를 입증한다면 다음 단계는 미래 우주 임무에 적용하는 것이 될 것입니다. 이번 임무는 태양의 외부 대기를 자세히 관찰하는 데 중점을 둘 것입니다.
동시에 프랑스 원자력 위원회(CEA)의 연구원들은 일식을 태양의 자기장, 대기, 그리고 때때로 지구에 혼란을 초래하는 강렬한 사건을 조사하는 기회로 사용했습니다.
태양은 지속적으로 물질과 하전 입자를 방출하며 때로는 플라즈마 및 기타 원소의 대규모 폭발을 우주로 투사하는 심각한 태양 폭풍을 생성합니다.
이 물질이 지구의 자기권에 도달하면 위성 고장을 일으키고 우주비행사를 위험에 노출시키며 고위도 지역에서 밝은 북극광과 북극광을 생성할 수 있습니다.
CEA의 천체물리학자인 Allan Sacha Brun은 “우리의 노력은 태양 활동 뒤에 숨은 물리적 메커니즘을 이해하는 데 목표를 두고 있습니다”라고 설명했습니다. 그는 이것이 “태양의 출현부터 끝까지 진화의 시간표에서 적절한 맥락에 놓이는 것”을 수반한다고 덧붙였습니다.
한편, 유럽우주국(ESA)의 과학자들은 태양풍에 대한 지식을 심화시키기 위해 일식을 조사했습니다. 해당 기관의 과학 책임자인 캐롤 먼델(Carole Mundell)은 “태양폭풍은 왜 특정한 방식으로 분산되는가? 그 구성은 무엇인가? 그리고 이를 예측할 수 있는 모델을 만드는 것이 가능한가?”와 같은 질문을 제기했습니다.
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ESA의 태양 궤도 탐사선은 2020년부터 궤도에 올라 대기와 태양풍에 대한 중요한 데이터를 수집해 왔습니다. 이번 임무의 공동 조사관인 Miho Janvier는 일식이 “우리 모델이 좋은지 아닌지에 관계없이 정확성을 평가”할 수 있는 기회가 된다고 말했습니다.
또 다른 ESA 계획인 Proba-3 임무는 현재 소규모 인공 일식을 생성할 목적으로 정확한 대형으로 비행하는 세 개의 우주선을 사용합니다.
