안녕하세요.
Q. 오늘 천문대에 다녀왔는데 명왕성이 행성이 아니라고 하더라구요 탈락했다고 하는데 왜 그런건가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.국제천문연맹에서 2006년 명왕성을 행성(planet)이 아닌 왜소행성(dwarf planet)으로 분류했습니다. 국제천문연맹에서는 행성의 조건을 1. 태양을 중심으로 공전할 것,2. 스스로 구형을 유지할 것, 3. 자신의 궤도에서 충분한 지배력을 가질 것 등 3가지로 정했습니다. 명왕성은 이 중 1, 2번은 충족하였으나 3번은 충족하지 못했습니다. 명왕성은 궤도 안에 상대적으로 큰 천체들과 함께 있기에 3번을 충족하지 못한 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 24절기가 과학적으로 정확한가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.먼저 24절기는 음력이 아니라 양력임을 알려드립니다. 음력은 달의 운동(현재 우리가 사용하는 음력은 달의 모양(위상) 변화를 기준으로 함)을 기준으로 한 것이고, 양력은 태양의 운동을 기준으로 한 것입니다.24절기는 태양이 지나가는 길인 황도 상에서의 태양의 위치에 관계된 것입니다. 지구의 자전축이 23.5° 기울어진 태양 주위를 공전함에 따라 태양이 보이는 위치가 달라집니다. 적도 좌표계에 따르면 태양은 황도를 따라 천구 상을 움직이는 겉보기 운동을 하는데, 태양이 천구의 적도에 북쪽(지구를 기준)으로 가장 멀리 떨어진 위치를 하지(6월 21일 경), 남쪽으로 가장 멀리 떨어진 위치를 동지(12월 22일경), 천구의 적도를 남쪽에 북쪽으로 통과하는 지점을 춘분(3월 21일경), 북쪽에서 남쪽으로 통과하는 지점을 추분(9월 23일 경)이라고 합니다. 24절기는 이 4지점을 기준으로 약 15일 간격으로 나눈 것입니다. 24절기는 태양의 운동을 기준으로 했기에 날씨와 밀접하게 연관되며, 날씨에 영향을 받는 농사에도 영향을 줍니다. 24절기에 농사와 관련된 이름이 붙은 것이 있는 것도 이 때문입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 태양의 수명이 다하게 된다면 어떤 일이 발생하나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양은 현재 중심핵에서 수소핵융합반응이 일어나고 있는 주계열성입니다. 주계열성은 별의 일생 중에서 90% 이상의 시간을 보내는 단계입니다. 중심핵에 있는 수소가 모두 융합하여 헬륨이 되면 주계열 단계를 벗어나게 됩니다.중심핵에서 수소가 고갈되면 더이상 에너지를 생성할 수 없으므로 중력에 의해 수축하게 됩니다. 중력에 의해 수축하면 중력에너지가 열에너지로 전환되며 내부 온도를 올리게 됩니다. 내부 온도가 올라가는 동안 중심핵을 둘러싼 수고껍질 부분의 온도가 1000만K 이상이 되면 중심핵을 둘러싼 수소껍질에서 수소핵융합반응(수소껍질연소)이 일어납니다. 이로 인해 중심핵을 제외한 바깥부분은 다시 팽창합니다. 크기가 증가함에 따라 표면 온도는 낮아져 붉은색의 큰 별(적색거성)이 됩니다. 중심부는 계속 수축하며 중심부의 온도가 1억K에 도달하면 중심핵을 이루고 있는 헬륨핵융합반응이 일어나 에너지를 생산합니다. 이때 발생하는 압력에 의해 별은 더욱 커집니다. 별이 충분히 크다면 이와 같은 과정을 연속하며 최후에는 중심에 철이 만들어지게 됩니다.태양은 크기가 작은 별이어서 헬륨핵융합반응에 의해 탄소, 또는 한 단계 더 나아가 산소를 만들어내는 것에 그칠 것으로 보고 있습니다. 헬륨핵융합반응이 일어나는 동안 별의 외각은 크게 부풀고 이때 별의 인력을 벗어나 껍질 부분이 우주 공간으로 퍼져나가게 됩니다. 그리고 안쪽은 더이상 에너지를 생선하지 못하기 때문에 수축하게 되고 이 과정에서 별의 온도는 올라가 백색으로 보이게 됩니다. 껍질 부분이 퍼져나가며 만든 것이 행성상성운익, 행성상 성운의 중심에는 이 행성상 성운을 만든 백색의 작은 별(백색왜성)이 있습니다.과학자들의 계선에 따르면 현재 태양은 주계열이 된 지 50억 년이 지났으며 앞으로도 50억 년 동안 주계열에 머무를 것이라고 합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 지구자전에 의해 발생하는 원심력에 비해 중력이 미치는 영향력은 비교하면 몇프로정도 되나?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.계산하신 것에 따르면 지구 자전에 의한 원심력의 크기는 지구의 중력에 비해 1/300 정도입니다. 따라서 만유인력과 원심력의 합력으로 나타나는 중력에 대한 효과는 아주 작아서 큰 영향을 미치지는 않는 것으로 보입니다. 그리고 원심력의 크기는 원심력이 가장 크게 작용하는 적도에서 1/300이며 고위도로 갈수록 감소하여 극에서는 0이 됩니다. 다만 원심력과 지구 반지름의 차이로 인해 표준 중력가속도는 극에서 최대, 적도에서 최소가 됩니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 프톨레마이오스의 천문학적 이론들은 어떤 논란을 일으켰고, 그가 집대성한 책은?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.프톨레마이오스가 집대성한 책의 이름은 알마게스트입니다. 프톨레마이오스는 이 책을 통해 고대로부터 내려온 지구중심설(천동설)을 정리했습니다. 지구중심설은 지구에 있는 관측자의 입장에서 바라본 천체의 움직임을 정리한 것입니다. 처음에는 그다지 복잡하지 않았을 것으로 보이지만 더 많은 관측이 이루어짐에 따라 다양한 장치가 필요했습니다. 일단 행성의 역행을 설명하기 위해 주전원이라는 개념을 도입했고, 수성과 금성의 최대이각을 설명하기 위해 수성과 금성의 주전원 중심이 반드시 지구와 태양을 잇는 직선 상에 놓여야 한다고 하였습니다.프톨레마이오스의 지구중심설은 당시 관측되는 행성의 운동을 정확하게 설명할 수 있었으나 갈수록 더 많은 보조개념이 필요해졌습니다.이 이론은 훗날 코페르니쿠스의 태양중심설에 의해 밀려났지만 당시의 관측기술을 고려한다면 매우 정확한 이론이었고, 티코 브라헤에게 영향을 주었습니다.프톨레마이오스의 지구중심설은 당시 가장 큰 영향력을 가진 교회의 지지를 받아 정확무오한 진리로 인정되었으며, 갈리레이와 같이 태양중심설을 거론하는 사람은 배척당했습니다.프톨레마이오스의 지구중심설에서 가정한 주전원은 구심력이 없는 상태에서 행성이 주전원의 중심을 원운동하는 것이므로 불가능한 것임에도 불구하고 관측 사실을 설명하기 위해 적용한 개념이었습니다. 또한 행성의 운동이 더욱 정확하게 관측됨에 따라 주전원 및 궤도에도 많은 수정이 가해졌습니다.그럼에도 불구하고 당시의 관측 기술이나 ㅈ식을 고려한다면 아주 정교한 우주론이었다고 할 수 있습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.