안녕하세요. 김칠영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 별을 보면 저게 무엇인가 생각이 듭니다 별들은 무엇인가요
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.별은 스스로 빛을 내는 천체, 즉 항성이라고 생각하시면 됩니다. 태양과 같은 항성들을 별이라고 부르게 됩니다.행성이나 운석같은 작은 천체들은 먼 거리에서는 보이지 않습니다.
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Q. 우주정거장은 어느나라에서 만들었고 거기서 무슨일을하나요
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.우주정거장은 미국과 러시아를 비롯해 여러 나라에서 같이 참여를 해서 건설했다고 합니다. 아마 미국의 영향이 가장 크고 많은 돈을 투자했을것으로 생각됩니다.
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Q. 하늘에 달이 없다면 지구는 어떻게 돌아가나요 ?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.말씀대로 밀물과 썰물은 달과 태양의 인력의 영향을 받게 됩니다. 달이 사라진다면 밀물과 썰물의 영향이 적어지겠습니다. 달과 지구는 서로 인력의 영향을 주는데, 그런 부분이 사라지면서 지구의 궤도에도 영향이 있을거 같습니다.
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Q. 지구에서 가장 큰 대륙은 어느 대륙인가요>?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.지구 표면을 보면 다섯 개의 큰 바다와 여섯 개의 큰 땅덩어리가 있어 이를 오대양 육대주라고 합니다. 육대주에는 아시아, 유럽, 아프리카, 남아메리카, 북아메리카, 오세아니아가 있는데 경우에 따라서는 유럽과 아시아를 합쳐 유라시아 대륙이라고 하고 유럽 대신에 남극 대륙을 넣기도 합니다. 왜냐하면 지형학적으로 유럽과 아시아는 서로 경계를 짓기가 어렵고 남극도 대륙으로 대접 받을 만큼 크기 때문입니다.이들 중에서 가장 큰 대륙은 물론 유라시아 대륙이고 분리해서 보면 아시아 대륙입니다.
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Q. 비가 오는것도 아닌데 바람이 세게 부는 이유는 무엇인가요??
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.바람 즉 공기의 흐름은 기압배치와 지구상의 위치에 따라 달라집니다. 평행한 태양 빛이 쪼여도 지구는 둥글고 표면 상태가 같지 않기 때문에, 불균등 가열이 일어나 지역에 따라 온도가 달라집니다. 예를 들면 그 지역의 위도가 낮은가 높은가, 육지인가 바다인가, 숲인가 사막인가 등에 따라 온도가 달라지면서 공기가 상승 또는 하강하여 공기압력 분포가 달라집니다.공기는 유체이므로 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는데, 이때 지구의 자전으로 인한 전향력 때문에 바람의 방향이 바뀌게 됩니다. 일반적으로 바람의 세기는 기압경도력(단위거리당 압력차)에 따라 달라지므로, 열대성 저기압인 태풍이나 한랭기단과 온난기단이 만드는 전선의 경계 부근에서 강한 바람이 불고 비가 오는 경우가 많습니다. 하지만 고기압이 발달하여 날씨가 맑은 상태에서도 강한 하강 기류가 발생하면 겨울철의 찬바람처럼 강한 바람이 불기도 합니다. 따라서 바람이 분다고 해서 비가 오는 것은 아니라는 것을 알 수 있습니다. 바람은 단지 기압배치에 따라 움직이는 공기의 흐름일 뿐이고, 비는 수증기의 공급과 공기의 냉각과정에서 나타나는 현상일 뿐입니다.
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Q. 지구에는 중력이 존재하는데요 이러한 중력은 모든 행성에 다 존재하는 건가요??
안녕하세요. 김칠영 박사입니다. 중력은 질량이 있는 어떤 물체가 주변에 있는 단위 질량에 작용하는 힘입니다. 일반적으로 중력은 만유인력과 같은 의미로 사용되지만, 지구 표면에서는 지구 질량에 의한 만유인력과 지구 자전에 의한 관성력(원심력)과의 합력을 의미하며 어느 지점에서의 단위 질량에 작용하는 힘, 즉 무거운 정도(무게)를 나타냅니다. 만유인력은 잘 알려져 있다시피 뉴튼에 의해 처음으로 발견된 기본력 중의 하나로서, 질량을 갖는 두 물체 사이에 작용하는 힘으로 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다. 따라서 모든 행성은 질량을 갖고 있기 때문에 당연히 중력을 갖고 있겠지요. 지구의 표면 중력가속도는 약 9.8m/s2이고 단위질량 1kg에 작용하는 중력은 9.8N입니다. 천체가 작용하는 중력은 질량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하므로 거리와 질량을 알면 쉽게 계산할 수 있습니다. 현재의 우주를 만들고 유지하기 위해서는 입자 사이에 작용하는 4가지 기본힘이 필요한데, 그 중의 하나가 만유인력입니다. 모든 물질은 기본 입자의 결합으로 만들어지는데, 만약 이러한 힘이 존재하지 않는다면 기본입자 뿐만 아니라 그 어떤 물체도 만들 수 없습니다. 원자나 분자나 천체 등의 모든 물체는 4가지 기본력에 의해 기본 입자들이 결합되어 만들어지고 그 과정에서 결합에너지가 방출됩니다. 즉 중력을 포함하여 4가지 기본력은 우주를 만들고 지탱하는 기둥입니다.
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Q. 모든 행성은 질량을 가지고 있기 때문에 중력을 가지고 있는게 맞는 건가요??
안녕하세요. 김칠영 박사입니다. 중력은 질량이 있는 어떤 물체가 주변에 있는 단위 질량에 작용하는 힘입니다. 일반적으로 중력은 만유인력과 같은 의미로 사용되지만, 지구 표면에서는 지구 질량에 의한 만유인력과 지구 자전에 의한 관성력(원심력)과의 합력을 의미하며 어느 지점에서의 단위 질량에 작용하는 힘, 즉 무거운 정도(무게)를 나타냅니다. 만유인력은 잘 알려져 있다시피 뉴튼에 의해 처음으로 발견된 기본력 중의 하나로서, 질량을 갖는 두 물체 사이에 작용하는 힘으로 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다. 따라서 모든 행성은 질량을 갖고 있기 때문에 당연히 중력을 갖고 있겠지요. 지구의 표면 중력가속도는 약 9.8m/s2이고 단위질량 1kg에 작용하는 중력은 9.8N입니다. 행성의 표면 중력은 반지름의 제곱에 반비례하고 질량에 비례하므로 반지름과 질량을 알면 쉽게 계산할 수 있습니다. 태양계 행성 중에서 중력가속도가 가장 큰 행성은 목성으로서 23.24m/s2이고 지구 중력의 2.37배 정도입니다.
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Q. 태양이 수축해서 블랙홀이 된다면, 지구에서 느끼는 중력도 달라지나요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.태양이 어떤 이유로 현재 상태에서 블랙홀이 된다고 해도 태양의 질량이 변하지 않는 한, 지구에서 느끼는 중력은 변화가 없습니다. 중력은 오로지 중심 천체의 질량과 그로부터의 거리에 따라 달라집니다.블랙홀이 무서운 것은 반지름이 작고 그리하여 아주 가까이 접근할 수 있게 있는데, 사상의 지평선 근처까지 가게 되면 정말로 탈출하기 어렵게 되고 기조력으로 모든 것이 분해되기 때문입니다. 태양이 블랙홀이 된다면 사상의 지평선 반지름은 대략 3km 정도인데, 그 안으로 들어가면 탈출 불가이지만 그 밖에서는 아직 기회가 있습니다. 지구 궤도 부근에서는 블랙홀이 된 태양이 보이지 않지만, 중력은 느끼게 되어 그 존재를 추정할 수 있습니다.
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Q. 만약에 지구에 중력이 수축해서 온도가 높아지면 원시별이 생성되나요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.우주 구름 즉 원시 태양계 성운이 자체 중력으로 인해 수축하면서 중심부의 온도가 상승하고 마침내 수소 핵융합 반응이 일어날 수 있는 1000만 도 이상으로 올라가면, 중심부에서 수소 핵융합반응이 일어나고 수축이 멈추게 됩니다. 이때부터 비로소 정상적인 별, 즉 주계열성으로 활동하게 됩니다. 어느 천체에서 중력의 크기는 질량과 반지름에 따라 결정됩니다. 원시 태양계 성운은 기체 상태이기 때문에 중력과 기체 압력이 준평형을 이루면서 수축할 수 있지만, 고체 상태인 지구의 경우 내부 탄성력과 중력이 균형을 이루어 내부 구조가 안정되어 있으므로, 더 이상 수축할 수 없고 중력도 변하지 않아 중력에너지를 방출할 수 없습니다. 어떤 원시 성운이 항성이 되기 위해서는 중심부에서 행융합 반응을 일으킬 수 있어야 하는데, 그렇기 위해서는 성운의 질량이 최소한 태양 질량의 8% 이상이 되어야 합니다. 목성의 경우 태양 질량의 0.1%밖에 되지 않아 중심부의 온도가 십만도 이하라서 항성이 되지 못하고, 결국 천천히 식어서 행성이 되고 말았네요. 지금이라도 목성의 질량이 100배 정도 커질 수 있다면 스스로 빛을 내는 항성으로 변신할 것입니다.
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Q. 지구에 살고 있는 모든 사람들을 1초마다 한명씩 만난다면
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.지구에 살고 있는 사람을 79.51억명이라고 하고 1초에 한명씩 만난다고 가정하면 79.51억초가 걸리겠죠.1년이 365.25일 X 24시간 X 60분 X 60초, 즉 31,557,600초/년 이므로, 79.51억 초를 년으로 바꾸기 위해서는 31,557,600초/년으로 나누어 줍니다. 결과는 약 252년으로 생각보다는 짧은 시간이네요.