암흑 물질과 암흑 에너지에 대해 궁금합니다
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.암흑 물질과 암흑 에너지의 '암흑(dark)'은 색깔을 말하는 것이 아니라 직접 관측되지 않는다는 의미입니다. 우리가 알고 있는 물질을 '보통물질(ordinary matter)'이라고 하는데, 이는 직접 관측이 가능하다는 것을 의미합니다. 우리는 물질이 방출하는 전자기파를 통해 관측합니다. 물질은 자신의 온도에 맞는 에너지를 방출하는데, 이때 방출하는 에너지는 물체의 온도(절대온도)의 4제곱에 비례합니다. 그리고 물체에서 방출되는 전자기파의 파장은 물체의 절대 온도에 반비례합니다.암흑 물질은 자신이 흡수한 에너지를 완벽하게 가두어 전자기파를 방출하지 않는 물질입니다. 대표적인 예로는 블랙홀이 있습니다. 블랙홀은 증력이 너무 강해 빛조차 빠져나오지 못합니다. 블랙홀 등 암흑 물질은 직접 관측이 불가능하므로 간접적인 방법으로 관측하는 수밖에 없습니다. 중력렌즈 등 중력을 이용하거나 블랙홀 주변에서 일어나는 일들을 통해 존재를 확인하는 것입니다.암흑 에너지는 빅뱅 우주론을 보완하는 과정에서 나온 개념입니다. 아주 멀리 떨어진 은하의 후퇴 속도가 허블 법칙으로 구한 것보다 더 빠르다는 것이 알려지면서 우주가 등속으로 팽창하는 것이 아니라 가속 팽창한다고 생걱하는 것입니다. 암흑 물질이든 보통 물질이든 물질은 인력을 작용하므로 우주의 팽창 속도를 가속시킬 수 없습니다. 우주를 가속 팽창시키기 위해서는 척력으로 작용하는 무언가가 있어야 한다고 생각한 과학자들은 암흑 에너지라는 개념을 통해 이를 설명하고 있숩니다. 암흑 에너지는 우주의 가속 팽창을 위해서는 있어야 하지만 아직 발견되었다는 보고는 없는 상태입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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비가 오기 전날 밤이나 이른 아침에 하늘에 구름이 가득 끼어 있으면 맑은 날보다 오히려 밤사이 기온이 크게 떨어지지 않는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.비가 오는 날이나 비가 오지 않더라도 흐린 날에는 기온의 일교차가 작습니다. 이것은 온실효과 때문입니다. 우리는 흔히 온실 기체하면 이산화탄소만을 생각하지만 실제 지구에서 온실 효과를 가장 크게 일으키는 온실기체는 수증기입니다. 그러나 수증기는 인간의 활동과는 관계 없이 발생하고 지구 전체로 볼 때 커다란 증감이 없기 때문에 특별하게 인식되지 않고 있습니다. 비가 오는 날이나 비가 오기 전이라도 흐린 날에는 맑은 날에 비해 대기 중에 수증기가 많으므로 밤 사이 지구가 방출하는 에너지를 흡수한 후 재복사하므로 기온이 떨어지지 않는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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바닷가에서 낮에는 바다에서 육지로 바람(해풍)이 불고, 밤에는 육지에서 바다로 바람(육풍)이 부는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.바람이 부는 것은 지점에 따라 지표 위에 놓인 공기 기둥의 무게인 기압이 다르기 때문입니다. 공기는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동합니다. 지표 위에 쌓인 공기 기둥의 부피는 일정하지만 공기 기둥 안의 공기의 밀도가 달라지면 기압도 달라집니다. 공기의 온도가 올라가면 부피가 팽창하므로 공기의 밀도는 감소하고, 반대로 공기가 냉각되면 공기의 밀도는 증가합니다. 낮에는 태양 복사 에너지에 의해 지표가 가열됩니다. 이때 육지의 비열이 바다의 비열보다 작기 때문에 육지의 온도가 더 빨리 올라갑니다. 따라서 낮 동안에는 육지에 있는 공기가 바다에 있는 공기보다 더 밀도가 작아 육지는 저기압이 되고, 바다는 상대적으로 고기압이 되므로, 바다에서 육지 쪽으로 바람(해풍)이 붑니다. 밤에는 육지의 온도가 바다보다 더 빨리 내려가므로 상대적으로 바다가 더 온도가 높은 상태가 되어 바다 위가 저기압, 육지가 고기압이 되고, 육지에서 바다 쪽으로 바람(육풍)이 붑니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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달의 자전이 관한 질문이 있습니다!!!
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.달도 자전을 합니다. 달의 자전 주기는 공전 주기(약 27.3일)와 같으며, 자전 방향도 공전 방향과 같습니다. 이를 동주기 자전이라고 합니다. 이로 인해 지구에서는 항상 달의 같은 면만 보게 되는 것입니다. 동주기 자전을 이해하는 가장 쉬운 방법은 친구와 손을 잡고 도는 것입니다. 이 때 친구의 뒷모습을 볼 수 없는 것과 같은 이치입니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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해류의 흐름 방향은 무엇에 의해 결정되나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.바닷물의 흐름인 해류의 가장 큰 원인은 바람입니다. 이 때 바람은 대기대순환에 의한 바람인 무역풍, 편서풍입니다. 무역풍은 동에서 서로 부는 바람이므로 해수를 서쪽으로 이동시킵니다. 편서풍은 서에서 동으로 부는 바람이므로 해수를 동쪽으로 이동시킵니다. 만일 지구에 육지가 없고, 표면이 모두 물로 되어 있다면 북위 23°~남위 23°는 동에서 서로 흐르는 흐름이, 30°~60° 사이는 서에서 동으로 흐르는 흐름이, 그리고 60°~극 사이는 동에서 서로 흐르는 흐름이 생길 겁니다. 다시 말해서 위도와 나란하게 흐르는 5개의 흐름만 있을 겁니다. 그러나 이러한 동서 방향의 흐름은 대륙에 의해 가로 막혀 위아래로 흐르게 되고, 서로 연결되어 커다란 순환을 하게 됩니다. 요약한다면 동서 방향의 흐름은 바람에 의해, 남북 방향의 흐름은 대륙에 의해 만들어집니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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우리나라는 흔히 편서풍이 많이 분다고 하던데요. 그러면 편 동풍이 부는 지역이 있나요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.편서풍은 대기대순환에 따른 바람을 말합니다. 지구가 구형이고 자전을 하는 관계로 적도와 60°에서는 상승기류가, 30°와 극에서는 하강 기류가 발달합니다. 이로 인해 지표에서는 30°에서 적도로, 그리고 60°로, 그리고 극에서 60°로 바람이 붑니다. 이때 지구 자전에 의한 전향력이 작용하여, 적도와 30° 사이에서는 북반구에서는 북동풍이, 남반구에서는 남동풍이 붑니다. 그리고 30°에서 60°쪽으로 북반구에서는 남서풍이, 남반구에서는 북서풍이 불고, 국에서 60° 쪽으로 북동풍과 남동풍이 붑니다. 지표가 바다로 이루어져 있다면 지구 어디에서나 이런 바람이 불겠지만, 지표는 대륙과 바다로 이루어져 있기에 바람이 방해를 받습니다. 특히 30°와 60° 사이의 남서풍과 북서품이 부는 위도대를 편서풍대라고 합니다. 대륙의 서쪽(유럽이나 미국의 서부)에서는 서쪽이 바다이기에 서풍이 방해를 받지 않고 붑니다. 그러나 우리나라와 같이 대륙의 동쪽에 위치한 곳에서는 편서풍이 대륙에 의해 가로 막혀 편서풍의 영향을 받지 못하고 있습니다.적도에서 30° 사이에서는 바다의 경우 1년 내내 북동풍이나 남동풍이 붑니다. 이것이 편동풍입니다. 중세 범선을 이용한 무역 활동에 이 바람을 이용하였기에 무역풍(trade wind)이라고 부릅니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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지구계에서 가장 큰 질량을 가진 계는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구계에서 가장 큰 질량을 가진 계는 외권이 맞습니다. 우주에서 지구라는 행성을 뺀 나머지가 외권입니다. 일단 반지름이 지구의 약 110배인 태양도 외권입니다.그러나 일반적으로 상호작용을 기준으로 지구계라고 하면 외권을 빼고 생각하는 경우가 많으므로 이 경우에는 지권의 질량이 가장 큽니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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비가 내릴때 천둥도 치고 번개도 치는데 혹시 천둥과 번개의 차이점은 먼가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.번개는 빛이고, 천둥은 소리입니다. 적란운에서 대전된 구름입자 사이에서 방전이 일어날 때 발생하는 섬광이 번개입니다. 방전이 일어날 때 순간적으로 고온이 되며 주위의 공기가 급격하게 팽창합니다. 이 과정에서 큰 소리가 발생하는 데 이것이 천둥입니다. 번개는 빛이므로 초당 30만km의 속도로 전파되고, 천둥은 소리이므로 초당 340m의 속도로 전파됩니다. 따라서 우리는 번개를 먼저 보고 뒤이어 천둥소리를 듣게 됩니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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태양계에서 질량이 가장 무거운 행성은 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양계 행성 중 가장 큰 것은 목성입니다. 목성은 크기 쁀 아니라 질량도 가장 큽니다. 지구의 질량에 비해 목성은 약 318배, 토성은 약 95배, 해왕성은 약 17배, 천왕성은 약 15배입니다.수성, 금성, 화성은 지구보다 질량이 작으며, 수성은 약 0.06배, 금성은 약 0.82배, 화성은 약 0.1배입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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지구과학 별의 진화 파트 모르겠어요..
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.수소 핵융합 반응은 온도가 높을수록 잘 일어납니다. 만일 대류가 일어나지 않는다면 중심핵에서 수소 핵융합 반응은 중심부로 갈수록 잘 일어나고, 그에 따라 수소의 비율은 점이적으로 감소할 것입니다. ㄱ 구간에서 수소의 질량비가 일정하게 유지된다는 것은 이 구간에서 대류가 일어나기 때문입니다. 대류가 일어나면 대류 구간 전체에서 균질함이 이루어집니다. 참고로 이 별의 질량은 태양보다 큰 별입니다. 태양 정도의 별은 대류가 일어나지 않는 중심핵, 복사층, 대류층으로 구성되어 있고, 태양보다 질량이 큰 별은 대류핵, 복사층으로 이루어져 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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