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로슈 한계는 행성의 기조력과 천체의 자체 중력이 평형을 이루는 지점인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.로슈 한계(Roche limit) 또는 로슈 반지름은 위성이 모행성의 기조력에 의해 붕괴되지 않고 접근할 수 있는 한계 거리를 말합니다. 로슈 한계는 모행성의 인력과 위성의 중력에 의해 발생하는 차등 중력에 따른 기조력으로 인해 발생합니다. 두 물체의 질량이 일정한 경우 중력의 세기는 오직 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다. 일반적으로 물체의 크기가 작은 경우는 따라서 물체 사이의 거리가 멀수록 중력 가속도는 작아지며, 물체 사이의 거리가 가까울수록 중력 가속도는 커집니다. 그런데, 행성이나 위성 등 천문학적 크기의 부피와 질량을 갖고 있는 천체들의 경우 하나의 천체 안에서도 위치에 따라 받는 중력의 차이가 발생합니다. 이를 차등 중력이라고 합니다. 위성이 로슈 한계보다도 낮은 고도로 접근하게 되면 행성에 의해 위성의 행성을 향한 면 부분에 작용하는 중력 가속도와 반대편에 작용하는 중력 가속도의 차이(분리력)가 위성 자체의 표면 중력 가속도(결합력)를 초과해 버리게 됩니다. 그 결과 위성의 앞면(행성을 향한 면)과 뒷면의 공전 궤도와 속도가 달라지게 되며, 이로 인해 위성이 늘어나다가 찢어지게 됩니다. 그리고 료슈 한계는 위성의 물성이 완전 강체인가 아니면 어느 정도 유동성을 띠는가에 따라 달라집니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.19
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천둥과 번개는 서로 무엇이 다른 건가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.번개는 구름 입자 사이, 또는 구름과 지면 사이의 전위차에 의해 전하가 급격하게 이동할 때 발생되는 방전 현상입니다. 순간적으로 전하가 이동함에 따라 빛이 발생하는데 이를 번개라고 합니다. 번개는 빛이므로 초속 30만km의 속력으로 전달됩니다. 천둥은 전하가 이동함에 따라 발생하는 고열에 의해 주변 공기가 급격하게 팽창하면서 발생하는 충격파입니다. 천둥은 소리이므로 초속 340m의 속력으로 전달됩니다.일반적으로 번개가 번쩍인 후 천둥 소리가 들릴 때까지의 시간에 340m를 곱하면 번개가 발생한 곳까지의 거리가 됩니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.19
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기후변화로 인한 식량 전쟁은 언제쯤 가시화될까요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.기후 변화로 인해 작물의 생장에 필요한 조건이 충족되지 못하면 생장 및 수확에 영향이 미칩니다.우리나라의 경우 계속되는 기온 상승으로 쌀의 수확량은 물론 품질도 떨어지고 있다고 합니다. 그리고 농촌진흥청에서는 21세기 말까지 쌀 수확량이 25％ 이상 감소할 가능성이 있다고 경고했습니다. 기후변화로 인해 장마가 길어지고 겨울이 따뜻해지는 등 기상 변동이 심해짐에 따라 새로운 아열대성 병원체와 해충, 잡초 등의 발생 가능성이 커지며, 이로 인한 농가 피해 또한 늘어날 수밖에 없을 것이라는 예측이 나오고 있습니다. 이런 현상은 우리나라에서만 일어나는 현상이 아닙니다. 아프리카와 남미 등 일부 국가에서는 식량 공급 부족과 먹거리 물가 상승으로 인한 폭동마저 일어나고 있다는 보도가 나옵니다. 이렇게 되면 가장 큰 타격을 입는 국가는 식량의 수입 의존도가 높은 국가들입니다. 식량을 수출하던 국가들마저 자국의 식량 위기를 고려해 수출량을 줄이거나 가격을 올리기 때문입니다. IPCC가 발표한 보고서에 따르면 지구의 기온이 1.5°C 오르면 생물 다양성은 14% 줄고, 식량 안보 피해는 630억 달러(약 81조 9,800억 원)로 늘어난다고 합니다. 게다가 현재 진행 중인 러시아-우크라이나 전쟁으로 인해 유럽의 곡물 공급에 차질이 빚어지고 있습니다.다양한 요인들로 인해 기후 변화로 인한 식량 전쟁은 벌써부터 가시화되고 있다고 봐도 될 것 같습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.19
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태양계 내의 소행성과 혜성들은 어떻게 다른지 궁금합니다.
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.소행성(asteroids)과 혜성(comets)은 모두 태양을 중심으로 공전한다는 공통점을 갖고 있습니다. 소행성은 태양을 중심으로 도는 천체 가운데 행성보다는 작지만 유성체보다는 큰 천체를 말합니다. 소행성들은 주로 화성과 목성 사이에 흩어져 전체적으로 띠 모양(소행성대)을 이루면서 태양 둘레를 공전하고 있습니다. 소행성은 수십 만 개가 넘을 것으로 추정되며, 크기는 조그만 것에서 지름이 914㎞나 되는 세레스에 이르기까지 아주 다양합니다. 세레스는 최초로 발견된 소행성으로 1801년 이탈리아의 피아치에 의해 발견되었습니다. 피아치는 이 소행성에 시칠리아의 수호 여신인 케레스의 이름을 붙여 주었습니다. 현재 세레스는 소행성에서 왜행성(dwarf planet)으로 분류 체계가 바뀌었습니다. 혜성은 대부분 약 15km 이하의 크기인 핵과, 약 150만km의 핵을 둘러싼 먼지와 가스인 코마(coma)로 이루어져 있다고 알려져 있습니다. 어느 날 갑자기 나타나는 혜성은 워낙 먼 곳에서 오기 때문에 태양계에 접근하기 전까지는 보이지 않다가 점점 가까워지면 태양풍에 의해 수억㎞에 이르는 긴 꼬리(이온 꼬리와 먼지 꼬리)를 형성하게 되는데, 혜성이 이렇게 꼬리를 형성하게 되면 본격적으로 지구에서 관측되기 시작합니다. 혜성의 고향은 지금까지 조사된 바에 의하면 태양계의 끄트머리에 구름 벨트를 이루고 있는 카이퍼 벨트 또는 오르트 구름이라고 합니다. 하지만 아직까지는 직접적인 관측 증거가 없어 다만 추측일 뿐입니다. 혜성은 지구를 찾아오는 횟수에 따라 최단주기 혜성, 단주기 혜성, 장주기 혜성, 비주기 혜성으로 분류합니다.소행성은 발견한 사람이 명명할 수 있는 권한을 가집니다. 발견자는 자신이 존경하는 사람 등의 이름을 붙일 수 있습니다. 우리나라 이름이 들어간 최초의 소행성은 일본인이 발견한 '세종(Sejong)'입니다. 발견자는 자신이 존경하는 세종대왕의 이름을 붙인 것입니다.혜성의 이름은 발견자의 이름을 사용합니다. 1992년 7월에 여러 조각으로 분해되어 2년 후에 목성과 충돌한 혜성인 '슈메이커-레비' 혜성은 슈메이커와 레비라는 두 사람이 발견한 것입니다. 핼리 혜성은 핼리가 발견한 것은 아니지만 그 존재와 주기를 정확하게 계산한 핼리의 이름을 붙인 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.18
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해양 심층수와 표층수의 차이는 무엇인가요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.해수는 염분과 수온에 따라 밀도가 결정됩니다. 해수의 밀도는 1.020~1.030 g/cm³의 범위를 갖습니다. 얼핏 보면 큰 차이가 없어 보이나 0.001 g/cm³만 차이가 나도 층을 이루게 됩니다. 해양심층수의 개발 및 관리에 관한 법률 시행규칙 제 2조 해양심층수의 수심요건에 따르면 해양 심층수는 수심 200m 아래에 위치하는 해수를 말합니다. 따라서 표층수에 비해 밀도가 큽니다. 또한 심층수는 수온은 연중 3℃ 이하, 염분은 연중 33.8~34.2psu를 유지해야 합니다. 심층수는 태양광의 영향을 거의 받지 않으므로 유기물이나 오염 물질의 유입이 거의 없어 표층수에 비해 청정성이 뛰어납니다. 심층수는 표층수에 비해 질소, 인, 규소와 같은 무기 영양 염류와 미네랄이 풍부해 식수, 식품, 약품, 미용 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.18
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왜 장마와 태풍은 여름에 생기는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.장마는 남쪽에 위치한 북태평양 기단과 북쪽에 위치한 오호츠크해 기단이 서로 맞부딫혀 발생하는 정체 전선에 의해 나타나는 현상입니다. 우리나라는 겨울 동안 시베리아 기단의 영향을 받다가 초여름부터는 오호츠크해 기단의 영향을 받습니다. 초여름이 지나갈 무렵부터는 오호츠크해 기단과 남쪽에서 확장되는 북태평양 기단이 만나 서로 밀어붙이는 정체 정선을 형성합니다. 오호츠크해 기단과 북태평양 기단은 모두 해양성 기단이라 수증기가 풍부하므로 정체 전선을 형성함과 동시에 많은 비를 내리는 데 이것이 장마입니다. 장마는 제주도 남쪽에서부터 시작되며 북태평양 기단이 확장됨에 따라 점차 북상합니다. 우리나라에서 장마가 지속되는 기간은 약 한 달 정도이며, 장마 전선이 북쪽으로 밀려 올라가면 우리나라는 고온 다습한 북태평양 기단의 영향 아래 놓여 무더위가 지속됩니다. 이후 시베리아 기단의 확장에 따라 장마 전선이 다시 내려오면서 비를 내리는 경우가 있는데, 이것을 가을 장마라고 합니다.태풍은 열대 저기압이 발달한 것입니다. 열대 저기압은 위도 5~25의 아열대 해상에서 발생하면 에너지원은 해상에서 증발한 수증기의 잠열입니다. 6월까지는 우리나라 부근 바다의 수온이 충분히 높지 않아 에너지원을 공급 받지 못하므로 올라오지 못합니다. 따라서 표층 수온이 충분히 올라온 7~9월에 우리나라까지 올라옵니다. 우리나라를 통과하거나 주국 등 내륙으로 들어간 태풍은 고위도의 차가운 해수나 육지를 지나며 수증기를 공급 받지 못해 세력이 약한 저기압으로 변질하며 소멸합니다. 최근 지구 온난화로 인한 표층 수온의 상승으로 7월 이전에도 태풍이 올라올 수 있으며, 테풍의 세력도 예전보다 강해져 슈퍼 태풍이 올 수 있다는 우려를 낳고 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.17
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암석의 변성 작용 중 접촉 변성과 광역 변성의 차이를 알려주실수 있을까요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.일단 광역 변성 작용은 압력이 주된 요인이고, 접촉 변성 작용은 열이 주된 요인입니다. 광역 변성 작용은 판구조론에서 말하는 수렴형 경계와 같이 큰 압력이 작용하는 곳이나 섭입대에서 대륙 지각 밑으로 섭입하는 과정에서 압력과 열이 동시에 작용하는 환경에서 일어납니다. 이질암(셰일)이 광역 변성 작용을 받으면 변성 정도에 따라 점판암- 편암-편마암으로 변해갑니다. 이 과정에서 압력에 의해 광물들이 압력에 수직한 방향으로 늘어서는 편리 구조가 발달합니다. 편마암이 만들어지는 조건에서는 광물들의 이동이 일어나 우백질대와 우흑질대로 구분되는 편마구조가 나타납니다.접촉 변성 작용은 관입한 마그마의 열에 의해 일어나는 변성 작용으로 일반적으로는 결정질 암석에서는 광물과 광물 사이가 메워지는 재결정작용으로 인해 광물들이 커집니다. 점토질 광물로 이루어진 암석이 접촉 변성 작용을 받으면 입자들 사이가 메워지면 치밀하게 되는데 이를 혼펠스 조직이라고 합니다.광역 변성 작용을 압력에 의한 것이라고 하는 것은 접촉 변성 작용과의 차이를 구분하기 위한 것입니다. 다시 말씀드리면 광역 변성 작용은 온도와 압력이 함께 작용합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.16
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한국에도 활화산이잇나요 ??????
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.활화산(活火山, active volcano)은 현재(1만 년 이내) 왕성한 활동을 하는 화산을 말하며, 지금은 활동하지 않으나, 앞으로 활동이 예상되는 화산을 포함하기도 합니다. 활동이 가시적이지 않는 경우에는 휴화산이라고 하기도 합니다. 현재 지구 상에는 800여 개의 활화산이 존재합니다. 이들은 대부분 지진대라는 좁은 지역에 띠 모양으로 분포하는데, 활화산의 80% 이상이 태평양 주변, 환태평양 화산대에 분포합니다. 우리나라에서의 화산 활동 흔적은 백두산, 한라산, 울릉도, 철원 일대 등에서 나타나며, 역사상 분화한 것은 백두산과 한라산입니다. 1만 년 이내에 활동한 기록이 있는 것으로 본다면 백두산과 한라산은 활화산의 범주에 들 수 있지만, 현재 시점에서 분화 가능성이 있는 것은 백두산입니다. 백두산 부근에서는 잦은 지진 활동도 관측되고, 지하수의 온도가 상승하는 등 분화의 조짐이 보인다는 관측 결과도 나오고 있습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.15
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남동계절풍이 남쪽에서 동쪽로 부는건가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.풍향을 표기할 때는 바람이 불어오는 방향을 나타냅니다. 따라서 남동풍은 남동쪽에서 불어오는 바람을 말합니다. 마찬가지로 북서풍은 북서쪽에서 불어오는 바람입니다.우리나라는 남동쪽에 위치한 북태평양 기단과 북서쪽에 위치한 시베리아 기단의 영향을 받습니다. 여름에는 북태평양 기단이 세력이 강해져 북태평양 기단으로부터 바람이 불어오므로 남동풍이 불게 됩니다. 겨울에는 시베리아 기단이 강해져 북서풍이 불게 됩니다. 여름과 겨울 사이인 봄과 가을에는 두 기단의 세력이 비슷해져서 그 사이로 서에서 동으로 이동하는 저기압과 고기압이 발달합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.15
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낙뢰,천둥,번개 등등 차이가 뭔가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.번개는 서로 다른 전하로 대전된 구름을 이루고 있는 입자들 사이나 구름과 지면 사이에서 전위차가 클 때 일어나는 방전 현상입니다.천둥은 번개가 칠 때 전하가 이동하는 과정에서 주변의 공기가 순간적으로 가열되어 팽창하면서 나는 충격파가 소리로 전달되는 것입니다.번개는 빛이므로 초속 30만km로 전달되고, 천둥은 소리이므로 초속 340m로 전달됩니다. 따라서 번개가 번쩍인 후 시간이 지나서 천둥소리가 들립니다.낙뢰는 한자 그대로 번개가 지상에 떨어지는 것을 말합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.06.14
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