안녕하세요. 이웃집 천체물리학자 이상민 전문가입니다.
Q. 우주의 나이는 어떻게 될까요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.우주의 나이는 대폭발 이론에 따라 대폭발로부터 지금까지의 시간을 의미합니다. 가장 최근의 관측과 ΛCDM 모형에 따르면, 우주의 나이는 약 137.98 ± 0.37억 년입니다. 이 값은 WMAP과 플랑크 인공위성의 우주 마이크로파 배경 관측으로부터 얻어졌습니다. 우주의 나이를 측정하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 예를 들어, 가장 온도가 낮은 백색왜성의 나이를 측정하거나, 가장 오래된 구상성단의 나이를 측정하는 방법이 있습니다. 또한 현재의 우주의 팽창 속도와 우주 변수들을 알아내어 우주의 크기가 0이 될 때까지의 시간을 계산하는 방법도 있습니다. 우주의 나이는 우리가 우주의 기원과 진화에 대해 이해하는 데 도움이 되는 중요한 정보입니다.
Q. 화성에 탐사선을 보낸 나라는?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.화성에 탐사선을 보낸 나라와 그 년도는 다음과 같습니다:소련(현재의 러시아): 최초로 화성 탐사선을 보낸 나라로, 1960년에 마스 1호를 보냈습니다.미국: 1964년에 매리너 4호를 보냈습니다. 미국의 경우는 아래에서 자세히 언급하겠습니다.중국: 2020년 7월에 톈원 1호를 보냈습니다.아랍에미리트(UAE): 2020년에 아말 탐사선을 보냈습니다.이 외에도 여러 나라들이 화성 탐사를 계획하고 있습니다. 우리나라는 2033년을 목표로 화성 탐사선을 보내는 계획을 세우고 있습니다1. 이처럼 화성 탐사는 여러 나라들의 공통된 관심사입니다. 미국은 화성 탐사에 있어서 중요한 역할을 해왔습니다. 다음은 미국이 화성에 탐사선을 보낸 주요 역사입니다:1965년: 미국의 마리너 4호가 화성 근처까지 비행해 화성 사진 21장을 보내온 것이 화성 탐사의 시작이었습니다.1976년: 바이킹 1호와 바이킹 2호가 화성에 착륙하여 이미지를 전송하였습니다.2000년: '마스 오디세이’가 화성 표면, 방사능 환경 첫 관측했습니다.2003년: 탐사 로봇 '오퍼튜니티’가 화성 표면에 착륙, 다양한 정보를 수집했습니다.2005년: '마스 르네상스 오비터’가 화성 대기에 진입해 기후를 관측했습니다.2011년: 두 번째 탐사 로봇 '큐리오시티’가 화성 표면에 도착했습니다.2013년: 탐사선 '메이븐’이 지구인의 정착 가능성을 타진하기 위해 화성으로 날아갔습니다.2021년: ‘퍼서비어런스’ 화성 탐사차가 화성에 착륙에 성공하였습니다.현재 화성 표면에서 활동하는 탐사로봇은 큐리오시티, 인사이트가 유일하며, 궤도에서는 ‘오디세이’, ‘마스 르네상스 오비터’, ‘메이븐’ 등이 활동하고 있습니다.
Q. 빛속도랑 소리 속도랑 얼마나 차이나는 걸까요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.음속과 광속은 물리학에서 중요한 개념으로, 두 개념의 주요 차이점은 그들이 전파되는 매질과 속도에 있습니다. 음속은 소리가 전파되는 속도를 나타내며, 일반적으로 대기 중에서는 약 340m/s입니다. 이 속도는 매질의 밀도와 온도에 따라 변하며, 예를 들어 수중에서는 음속이 대기보다 더 빠르게 전파됩니다. 반면에 광속은 빛이나 다른 전자기파가 전파되는 속도를 나타내며, 진공 상태에서 약 299,792,458m/s로 매우 빠릅니다1. 광속은 매질에 상관없이 일정하며, 이는 광속과 음속의 가장 큰 차이점 중 하나입니다. 따라서, 음속과 광속의 가장 큰 차이는 그들이 전파되는 속도와 매질에 있습니다. 음속은 매질의 밀도와 온도에 따라 변하지만, 광속은 매질에 상관없이 일정합니다.
Q. 기압을 나타내는 단위는 무엇이 사용되나요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.기압은 주로 “파스칼(Pa)“이라는 단위로 표현됩니다1. 이 외에도 밀리바(mb), 헥토파스칼(hPa), 기압(atm) 등의 단위도 사용됩니다. 특히, 1기압은 101325 Pa 또는 760 mmHg로 표현됩니다. 기압을 측정하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 가장 대표적인 방법 중 하나는 토리첼리의 수은기압계를 사용하는 것입니다. 이 방법은 한쪽 끝이 막힌 긴 유리관에 수은을 채운 후 용기를 뒤집어서 수은 기둥의 높이를 측정하는 방식입니다4. 수은 기둥의 높이가 76cm인 위치에서 수은이 떨어지지 않는다면, 이때의 압력을 1기압이라고 합니다. 또 다른 방법으로는 아네로이드 기압계를 사용하는 방법이 있습니다. 이 기구는 진공 상태의 금속 통을 이용하여 기압을 측정합니다5. 기압이 변하면 금속 통이 팽창하거나 수축하며, 이 변화를 측정하여 기압을 알아낼 수 있습니다.
Q. 태양풍이 생기는 이유와 지구에 미치는 영향은?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.태양풍은 태양의 상부 대기층에서 방출된 전하 입자, 즉 플라스마의 흐름을 가리킵니다1. 이 플라스마는 태양의 높은 열 에너지로 인해 태양의 중력을 빠져나올 수 있는 고에너지 전자와 양성자로 구성되어 있습니다1. 이러한 고속의 플라스마 흐름은 태양풍이 지구 등 행성의 자기권과 부딪힐 때 뱃머리 충격파를 발생시키며, 태양풍과 자기권 사이의 상호작용에 의해 지구의 전력송신에 문제를 일으킬 수 있는 지자기폭풍이나 극지방의 하늘을 장식하는 오로라 등이 발생하기도 합니다. 태양풍이 지구에 미치는 영향은 다양합니다. 태양풍이 지구의 자기장과 상호작용하면서 아름다운 오로라 현상을 만들어냅니다. 하지만, 강력한 태양풍이 지구에 도달할 경우, 지구의 전자기장을 깨트리는 큰 태양풍 폭발이 발생할 수 있습니다3. 이는 지구의 전기기기에 영향을 미치거나 위성의 기능을 방해할 수 있습니다. 또한, 태양풍은 우주선이나 인공위성에도 영향을 미칠 수 있습니다. 태양풍의 피해는 주로 전력망 손상으로 대규모 정전사태가 발생해 엄청난 재산 피해를 낼 수 있습니다5. 또한, 우주비행사들이나 극지방 항로를 비행하는 항공기 탑승자들이 방사능에 노출될 가능성도 있습니다5. 이처럼 태양풍의 영향은 다양하며, 그 피해는 상황에 따라 다르게 나타날 수 있습니다. 이러한 이유로 태양 활동을 더 자주, 더 정확하게 예측해 관련 기관에 전달하는 것이 중요합니다.