안녕하세요.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 떨어진 운석의 경우 그 성분은 주로 뭐로 되어 있나요?
운석은 성분에 따라 크게 3가지로 구분합니다. 첫 번째는 석질 운석(stony meteorite)입니다. 지구의 내부구조와 연결디어 본다면 지각이나 맨틀과 비슷한 성분입니다. 두 번째는 철질 운석(iron meteorite)입니다. 지구의 핵에 해당합니다. 세 번째는 석철질 운석(stony-iron meteorite)입니다. 이것은 핵과 맨틀의 경계부에 해당한다고 볼 수 있습니다.
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Q. 지구의 중력과 온도 변화에 따라 대기권은 어떻게 분포하고 있나요?
대기 입자도 질량을 가지고 있으므로 중력의 영향을 받습니다. 따라서 대기권에서 위로 올라갈수록 대기 밀도는 희박해집니다. 일반적으로는 5.5km 상승할 때마다 1/2의 비율로 낮아집니다. 대기권은 지표로부터 고도가 상승함에 따라 기온 변화 양상이 달라지는데 아래부터 순서대로 올라갈수록 기온이 낮아지는 대류권, 기온이 올라가는 성층권, 다시 기온이 내려가는 중간권, 그리고 다시 기온이 올라가는 열권으로 구분합니다. 성층권은 매우 안정한 층이라 아래층의 변동에 크게 영향을 받지 않습니다. 다만 지표의 온도에 따라 대류권의 높이가 달라집니다. 온도가 높을수록 대류가 활발합니다. 따라서 대류권의 높이는 적도에서는 13~15km, 극에서는 7~8km로 알려져 있습니다.또한 100km까지는 기압은 다르지만 조성이 비슷합니다. 이를 균질권이라고 합니다.
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Q. 가을에 볼수 있는 대표적인 별자리는 뭐가 있을까요?
가을철에 볼 수 있는 대표적인 별자리는 사각형으로 유명한 페가수스자리입니다. 페르세우스가 타고 다녔던 날개 달린 말이 페가수스입니다. 페가수스가 나왔으니 연관된 인물들이 같이 나옵니다. 하늘 높은 곳에는 카시오페이아와 남편인 케페우스가 떠 있고, 페가수스와 카시오페이아 사이에 카시오페이아의 딸인 안드로메다가 보입니다. 그리고 안드로메다를 구한 페르세우스도 그 옆으로 나타납니다. 서쪽에는 백조자리가 아직 보일 수도 있습니다.
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Q. 지구에서 몇 키로를 올라가야 우주인가요?
지구와 우주와의 경계는 어떤 것을 기준으로 정하느냐에 따라 달라질 것 같습니다. 일반적으로 대기권을 기준으로 하면 현재 지표로부터 1000km까지를 대기권이라고 하니 1000km 밖은 우주로 할 수 있습니다. 지구를 시스템으로 보면 크게 기권, 수권, 지권, 생물권, 외권으로 구분하는데, 기권 밖이 외권이므로 1000km라고 할 수 있습니다.지구의 중력을 기준으로 하면 지구의 중력이 미치는 공간까지를 지구의 중력장이라고 하므로 중력장까지는 지구, 그 밖이 우주라고 볼 수 있습니다. 지표로부터 약 6000km 지점부터는 중력이 거의 0가 되므로 여기를 지구와 우주의 경계로 볼 수도 있습니다.
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Q. 빅뱅 우주론 밀도 온도에 관해서 질문.
온도가 내려가면 밀도가 감소한다는 것은 부피의 감소가 일어나기 때문입니다. 우주는 빅뱅으로 시작해서 끊임없이 팽창하고 있습니다. 우주가 처음에 갖고 있던 에너지가 일정하므로 우주가 팽창함에 따라 부피 증가가 일어나고 단위부피당 에너지는 감소합니다. 단위부피당 에너지는 온도로 나타나므로 우주의 평균 온도는 계속 낮아집니다. 과학자들에 따르면 빅뱅 후 38만 년이 지난 시점에서 원지핵과 전자가 결합하여 중성원자가 만들어지고 이 때 빛(우주배경복사)은 우주 공간을 자유롭게 진행할 수 있게 되었습니다. 이때의 온도는 약 3000K(K는 절대온도)였디고 알려져 있으면 현재 우주 공간을 진행하는 우주배경복사의 온도는 2.7K로 관측됩니다.