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공기는 왜 지구밖에 없는 것일까요?

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구에 대기가 있어서 공기가 있는 것입니다. 대기는 지구의 인력, 행성의 탈출속도, 그리고 온도 균형떄문에 존재 합니다. 누구나 알고 있듯이 지구상의 모든 물체는 인력으로 인해 지구 방향으로 끌어당겨집니다. 공기 역시 예외가 아닙니다. 따라서 넓게 퍼질 정도로 분자운동이 활발한 기체인 공기를 잡아둘 정도로 인력이 커야만 합니다. 다행히도 지구에는 공기를 가둘 만큼 인력이 크고, 이로 인해 대기가 우주 밖으로 날아가지 않습니다. 하지만 인력의 존재만으로 끄떡없다고 말하기엔 아직 부족합니다. 달과 수성에도 약하지만 인력이 존재하기 때문입니다. 달과 수성에는 과거에 대기가 존재했지만 먼 옛날에 다 도망가 현재는 거의 없는 상태라고 분석하고 있는데요. 그 이유는 행성의 탈출속도와 관련이 있습니다. 행성의 탈출속도란 어떤 물체가 행성의 중력을 이기고, 그 행성을 벗어나기 위해 필요한 최소한의 초기 속도를 뜻합니다. 말 그대로, 행성을 탈출할 때 충분한 속도를 말하는 것입니다. 그렇기 때문에 행성 탈출 속도가 크면 클수록 우주공간으로 도망가기 힘들어집니다. 마지막으로, 온도 균형입니다. 같은 종류의 기체이더라도 온도가 높을수록 평균속도는 빨라집니다. 태양에 가장 가까운 수성은 온도가 높기 때문에 기체 분자들의 평균속도는 매우 빠르겠죠. 거기에 더해, 앞에서 언급 했던 인력도 약하기 때문에 그곳의 공기 분자는 당연히 우주를 향해 빠른 속도로 날아가 버립니다. 수성과 반대로 태양에서 멀리 떨어져 있는 목성은 차가운 데다 인력마저 매우 큰, 두꺼운 대기를 가지고 있습니다. 이와 달리 온도가 너무 높지도 낮지도 않은 지구에서는 대기의 두께 역시 얇지도 두껍지도 않아 적당한 수준을 유지하고 있죠. 그야말로, 온도 균형을 아주 잘 잡고 있는 행성입니다.출처 : 기상청 : 지구의 대기는 왜 날아가지 않을까?

학문 / 지구과학·천문우주

23.10.17

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