안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 메탄의 발견과 우주생명체 존재 가능성은 무슨 연관이 있나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.새 명이 또 어디에 존재할까요? 외계 생명체가• 생존할 수 있는 행성을 참는 인류의 가장 중요한 질문 중 하나는 2019년에 먼 외계 행성 K2-186의 대기에서 상당한 양의 수증기가 발견되면서 한 걸음 더 나아갔습니다. 행성과 그 모항성 K2-18 은 사자자리 방향으로 약 124광년 떨어져 있습니 다. 외계 행성은 지구보다 훨씬 더 크고 거대하지만, 모항성의 거주 가능 구역 내에서 궤도를 돌고 있습니 다. K2-18은 비록 우리 태양보다 더 붉지만 K2-18b의 하늘에서는 지구 하늘의 태양과 비슷한 밝기 로 빛난다. 2019년 대기 중 물의 발견은 허블, 스피 처, 케플러 세 우주 망원경의 데이터를 바탕으로 행 성이 별 앞으로 이동할 때 수증기 색이 흡수되는 것 을 지적하여 이루어졌습니다. 이제 2023년에 웹 우 주 망원경의 적외선 관측을 통해 메탄을 비롯한 다 른 생명을 나타내는 분자의 증거가 발견되었습니다.특집 그림은 달(가운데)이 공전하는 맨 오른쪽 외계 행성 K2-18b를 상상하며, 이 달은 왼쪽 아래에 묘 사된 적색왜성을 함께 공전합니다.
Q. 벌들이 '육각형'의 집을 짓는것은 본능인가요? 아니면 생각해서 짓는것인가요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.벌집의 육각형은 최소한의 재료로 최대한의 공간을 확보하는 가장 경제적인 구조다. 동시에 가장 균형 있게 힘을 배분하는 안정적인 구조이기도 하다.정육각형 모양의 구조물은 평면에 서로 붙여놓았을 때 변이 맞닿아 있어 빈틈이 없기 때문이다. 물론 정삼각형, 정사각형도 틈이 생기지 않기는 마찬가지다.하지만 정삼각형의 경우 벽면을 이루는 재료가 많이 필요하고 공간도 좁다. 또 정사각형은 외부의 힘이나 충격이 분산되지 않아 쉽게 비틀리거나 찌그러져 변형되기 쉽다.그러나 속이 빈 정육각형은 외부의 힘이 쉽게 분산되는 구조여서 견고할 뿐 아니라 안정적이다.수학적으로 둘레의 길이가 일정할 때 넓이가 최대가 되는 도형은 원이다.물론 한 개당 넓이는 원이 가장 넓겠지만 원을 여러 개 이어붙이면 사이사이에 못 쓰는 빈 공간이 생기기 때문에 효과적으로 공간을 활용할 수 없다.육각형의 벌집은 벌집 무게의 무려 30배나 되는 양의 꿀을 저장할 수 있을 정도로 공간 활용도가 높다.
Q. 기름이 물에 뜨는 과학적인 설명이 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.기름은 물에 비해 밀도가 낮다. 즉 같은 부피일 때 물보다 가볍다. 그래서 물에 뜬다, 이를 뜰힘(부력)이라고 한다. 만약에 물속에 기름 한 방울이 있는 경우, 파스칼의 원리에 의해 기름의 온 거죽에 수직으로 수압이 가해진다. 윗면에 가해지는 압력보다 아랫면에 가해지는 압력이 물의 깊이 차이만큼의 압력을 더 받게 마련이다. 이 압력 차이가 기름을 위로 떠오르게 한다. 물론 옆구리에도 수압이 걸리지만 이는 상쇄되어 '0'이 된다. 그 크기는 기름이 밀어낸 물의 무게와 같다. 이렇게 해서 기름이 물에 떠있게 되는데, 이 경우 잠긴 부분의 물의 무게가 전체 기름의 무게와 같다. 얼음은 물에 뜨는데 그 전체의 10분의 1만 물밖에 모습을 내민다던데, 이 경우 얼음의 비중이 물 비중의 10분의 9란 말과 같다.
Q. 과거 '화성' 에 존재했다는 물은 다 어디로 갔을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.오늘날 화성 표면에는 액체 상태의 물이 존재하지 않는다. 화성 표면의 환경적 조건이 액체 상태의 물이 존재하기에는 적절하지 않다. 그러나 많은 화성 탐사로부터 얻은 사진들에 의하면, 과거에는 화성의 표면에 대량의 물이 존재했음을 추측할 수 있다. 우선 화성에는 광범위한 지역에서 물줄기 지형이 관찰된다. 이들은 서로 합쳐지기도 하고 서로 엉키며 점점 넓어지기도 한다. 이러한 지형은 과거에 물이 흘러서 형성된 골짜기가 말라서 만들어진 것으로 생각된다. 물이 고여 있던 낮은 지역에 높은 지대로부터 물이 퍼져 내려오면서 형성된 것으로 보이는 삼각주 형태의 물길과 퇴적 지형 및 물이 범람하면서 형성된 지형이 관찰된다. 이러한 지형들은 과거의 화성이 지금보다 더 두꺼운 대기를 가지고 있었고 표면 온도가 더 높아 많은 물이 하천∙호수∙해양 등을 이루고 있었음을 보여준다. 단구 구조를 가진 해안선 지형 또한 관측되는데, 이는 호수나 해양을 채우고 있던 물이 서서히 증발하면서 해안선이 후퇴하여 만들어진 지형으로 장기간 물이 고여 있었음을 나타낸다.과거에 존재했던 물은 우주 공간으로 사라졌거나 지표면 아래로 스며들어 영구동토층을 형성하고 있을 것으로 보고 있다. 탐사선 마스 오디세이는 2002년 화성의 토양에 대규모의 얼음이 혼합되어 있는 지역을 발견하였는데, 얼음의 양은 지역 전체 부피의 50 %를 차지하고 있는 것으로 추정되었다. 이보다 훨씬 더 많은 양의 물이 화성의 극관에 보관되어 있다. 만약 이 극관에 있는 얼음을 모두 녹여 액체로 만든다면 화성 표면을 약 10 m 두께로 덮을 수 있을 만큼의 물이 될 것이라고 추정하고 있다.
Q. 멘델의 유전법칙중 분리의 법칙은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.멘델은 완두콩 실험을 통해 분리의 법칙을 발견했다. 분리의 법칙은 세 가지 법칙 중에서 두 번째로 발견한 것으로, 이는 우열의 법칙을 발견한 후에 확인할 수 있었다. 동그란 완두콩과 주름진 완두콩을 오랜 시간 동안 자기들끼리 교배를 시켜서 순종을 얻어 낸다. 이렇게 해서 만들어진 두 완두콩을 교배하면 나오는 잡종제1대는 모두 동그란 완두콩이 된다. 이 잡종제1대를 자가수분을 통해 다시 교배시키면 주름진 완두콩이 다시 나오게 되는데, 이 때 동그란 완두콩과 주름진 완두콩의 비율은 대부분 3대 1이 된다. 이렇게, 가려져 있던 열성 형질이 겉으로 다시 드러나는 것과 그 비율이 3대 1로 나오는 것이 분리의 법칙이다.