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태양은 어떻게 생성되었지와 나이를 알려주세요

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.태양은 원자가 서로 뭉쳐 생성된걸루그 고체는 흑점으로 이루어져있다너무 뜨겁구 섭씨 6000도 하는 태양은구성물질이 매우 뜨겁기 때문에생성과정이 매우 어렵다 태양이 만들어 질 당시 태양계가 있는 부근에수소 구름(성운)이 있었습니다,,그 수소구름의 수소들과 헬륨들이 서로 만유인력의 법칙에 의해서 이끌립니다,,그리고 태양계가운데에 많은 수소들이 모이고 뭉칩니다..이런 원시 태양은 자체 중력때문에 수소 원자4개가 충돌하여 1개의 헬륨원자를만드는 이른바 핵융합을 하게 되지요,우주의 나이는 대략 150~200억년으로 추정됩니다.빅뱅후 약100~150억년후에 태양과 태양계가 만들어진 것입니다.우리 태양 이전에 많은 별들이 만들어지고 초신성 같은 폭발을 하고 그리하여 많은 무거운 원소를 우주공간에 퍼뜨렸습니다.그러한 무거운원소가 일부 포함된 가스와 먼지들이 모여서 우리태양과 태양계가 형성된 것입니다.약 45~50억년전 태양과 태양계가 우주의 가스와 먼지가 인력으로 모아지고 뭉쳐져서 생성되었다는 것은 다 아실겁니다.그리고 그 가스와 먼지가 태양보다 더 오래전에 생성되고 소멸된 큰별들의 초신성폭발에서 만들어진 무거운 원소들이 태양계의 형성물질에 포함 되었습니다 . 우리몸을 보아도 가장 가벼운 수소원자 이외에 철과 같은 무거운 여러가지 원소로 되어 있습니다.(태양보다 수배에서 수십배 큰별이 수소,헬륨을 다태우고 더무거운 원소를 만들고 태우다 여러진화 과정을 거쳐 나중에는 별의 외층을 날리는 초신성폭발을 하고 작지만 중력이 큰 중성자 별이 됩니다.이폭발은 우주공간으로 많은 무거운원소를 내보냅니다.)이러한 폭발의 찌꺼기는 우주공간에 퍼져서 새로운별의 생성물질에 포함 됩니다.우주의 먼지와 가스가 충돌하고 뭉쳐지면서 점점 질량과 중력이 커지고 부피가 작아짐에 따라 밀도와 온도가 높아집니다.중력이 커져서 압력이 높아지고 부피가 작아지면 상상할수 없을 정도로 온도가 올라갑니다.즉 빅뱅후에 생성된 가장 가벼운 기본원자인 수소가 핵융합을 할수있는 환경이 됩니다.그래서 핵융합할 환경을 만들어주는 에너지는 따로 필요하지 않습니다.수소원자 4개가 핵융합을 해서 헬륨원자 1개가 됩니다.그런데 수소원자 4개의 질량이 헬륨원자 1개의 질량보다 미세하게 크다는 점입니다.그렇다면 핵융합후에 줄어든 질량은 어디로 갔을까요..아인슈타인의 등가방정식...E=MC2(물질과 에너지는 같다.이공식을 보면 작은 질량도 에너지로 변환되면 엄청나게 큰 에너지라는걸 알수있습니다.)바로 열,빛과 같은 에너지로 변환되어서 날아간것입니다.핵융합으로 만들어지는 에너지는 별이 큰중력으로 더이상 압축되지 않고 크기를 유지하게 만드는 요인입니다.(에너지가 높으면 팽창하려는 힘이 생기죠.냄비의 온도가 높아져 물이 끊으면 팽창으로 인해 솥뚜껑이 덜덜거립니다.)한마디로 별은 가벼운원소를 태워(융합해서) 무거운 원소를 만들고 에너지를 발산하는 공장입니다.

학문 / 지구과학·천문우주

23.01.17

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