Q. 원자의 핵과 세포의 핵의 차이점과 공통점은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.세포 내부를 들여다보면 가장 손쉽게 염색이 되며 가장 뚜렷한 구조가 핵이다. 핵은 세포의 정보를 저장하는 구조물이다.즉 유전 물질이 들어 있는 구조물로 그 속에는 DNA로 이루어진 게놈이 들어 있어 게놈 속의 정보를 활용하여 적절한 단백질을 적절한 시점에 합성할 수 있도록 명령을 내린다.DNA는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T) 네 가지 염기가 일정한 서열로 배열되어 있는 구조인데 이에 대해서는 유전 정보를 논하는 장에서 자세히 설명할 것이다.핵 안에는 인이라 불리는 좀 더 짙게 염색되는 구조물이 보인다. 이곳은 리보좀의 부속품을 생산하고 조립하는 곳이다.핵은 핵막이라는 두터운 막으로 둘러싸여 있고, 핵막은 내막과 외막의 이중막으로 이루어져 있다.원자의 핵에는 이러한 DNA나 염색체가 들어 있지 않다는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 목성이 지금보다 어느정도로 질량이 무거워졌다면 핵반응이 일어나는 항성이 되었을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.목성의 반지름은 지구의 11.2배, 부피는 지구의 1,300배가 넘으며, 질량은 지구의 318배 정도이다.목성의 질량은 다른 태양계 행성들을 합친 것보다도 무거운데, 태양계 내 나머지 7개 행성의 질량을 전부 다 합쳐도 목성의 절반도 되지 않을 정도이다. 태양계에서 태양이 전체 질량의 99.86%를 차지하고, 목성은 나머지 0.14% 중에서 약 2/3인 0.095%를 차지한다. 뒤를 이어 토성이 0.029%를 차지하며, 나머지 행성들을 모두 합쳐도 태양계 질량의 0.016% 정도밖에 되지 않는다.때문에 목성이 조금만 더 컸다면 태양계가 쌍성계가 됐을 수도 있었을 것이라는 이야기가 있으나, 사실 목성이 조그만한 적색왜성이라도 되기 위해서는 80배는 더 무거워져야 한다.[10] 설령 목성이 지금의 100배 질량을 가진 적색왜성이 되었다고 해도 현재의 목성 궤도 거리라면 지구에 도달할 빛은 고작 햇빛의 0.02%에 불과하기 때문에 지구 표면 온도에 직접적인 영향은 없다. 그러나 이는 보름달 밝기의 80배에 해당하므로 대낮에는 붉게 보이고 밤에도 야행성 생물들이 생활하기 어렵게 만들어 야행성 생물들이 생기지 않았을 것이며 # 강력해진 중력에 의해 태양계 구조가 격변되며 지구에 위협을 가할 수는 있었을 것이다.[11]이 정도로 질량이 커서, 목성은 태양계 내의 천체들 중에서 유일하게 태양과의 공통 무게중심이 태양 표면 바깥에 존재하는 행성이다.[12] 즉, 태양을 표면 밖에 있는 점을 중심으로 공전시킬 수 있는 유일한 태양계 천체이다. 대략적으로 태양의 표면에서 50,000km 정도 떨어져 있다. 이는 수성의 근일점인 0.307499 AU(4600만 km) 지점으로부터 약 1/100 정도 되는 지점이다.
지구과학·천문우주
Q. 별인 항성은 질량이 커진다고 해서 무조건 크기가 커지는건 아닌데 그 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.별의 종류에는 적색거성, 주계열성, 초거성, 백색왜성, 행성상 성운 등이 있습니다. 주계열성은 원시별 다음 단계의 별로 대부분의 별들은 일생의 90% 이상을 주계열성에 머무르며, 중심부에서 수소 핵융합 반응이 일어납니다. 핵융합 반응으로 인해 내부 온도가 높아 내부 압력과 중력이 서로 평행을 이루어 크기가 변하지 않고 일정한데요.질량이 큰 주계열성일 수록 중심부의 온도가 높아 수소 핵융합 반응이 빨리 일어나고 따라서 별의 수명도 짧아진다는 특징이 있습니다. 현재 태양의 상태가 바로 주계열성 상태랍니다. 질량이 태양의 질량과 비슷한 별일 때, 주계열성의 중심부에 있는 수소가 모두 소모되어 헬륨만 남게 되면 수소 핵융합 반응이 더 이상 일어나지 않고 내부 기체의 압력이 감소해 중력으로 인한 수축이 일어나게 됩니다. 수축을 할 때 생기는 에너지로 인하여 헬륨 외부 수소층의 온도가 올라가고 또다시 수소 핵융합반응이 일어나게 되는데이때 별의 외부가 급격하게 팽창하면서 표면 온도는 내려가게 되는데 이 상태를 바로 적색 거성이라고 합니다.
Q. 군소같은 자웅동체인 동물은 어떤 과학적 이유로 만들어지는지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.암수한몸이라고도 한다. 자웅이체에 대응하는 말이다. 자웅동체 중에는 지렁이 ·달팽이처럼 암수의 기능 또는 성질이 동시에 나타나는 것, 굴 ·검정돔과 같이 1개체이지만 시간적으로 전후하여 암수가 나타나는 것도 있다. 물론 지렁이 ·달팽이의 예에서도 정소와 난소의 성숙은 반드시 일치되는 것은 아니고, 다소 시간적으로 어긋나는 일이 있다. 또, 지렁이의 난소와 정소는 서로 다른 곳에 생기는데, 달팽이에서는 양성선(兩性腺)이라는 한 선 속에서 알과 정자가 만들어진다. 이런 경우에도 동시에 알과 정자가 성숙하는 일은 없고, 먼저 정자가 생기고 다음에 알이 생기므로 동일체내의 동일선 안에서 수정되는 일은 없고 역시 두 마리의 개체가 교미하여 수정하게 된다. 자웅동체현상은 이체현상(異體現象)의 원시적인 형태로 간주되는 것이 보통이다. 식물의 경우에는 자웅동주(雌雄同株)라고 한다.