안녕하세요.
지구과학·천문우주
Q. 과학적으로 태양도 시간이 가면서 점점 소멸하는 중인가요?
태양은 커다란 성운으로부터 만들어진 것으로 추정하고 있습니다. 성운을 이루고 있는 수소와 헬륨이 뭉치면서 중력에 의 수축됩니다. 중력수축으로 내부의 온도가 올라가 1000만도 이상이 되면서 수소핵융합 반응이 일어나고 주계열성으로서의 일생을 시작합니다. 태양 등 항성이 주계열에 있는 동안은 중심핵에서 수소핵융합 반응이 일어납니다. 중심핵에 있는 수소가 모두 헬륨이 되면 수소핵융합 반응은 끝나고 주계열을 벗어나게 됩니다. 이후의 진화는 주계열에 머무는 시간에 비해 매우 빠르게 진행됩니다. 태양은 50억 년 전에 주계열성이 된 것으로, 즉 탄생한 것으로 추정하고 있습니다.현재 태양의 중심핵 크기와 태양에서 방출되는 에너지를 고려할 때, 태양은 앞으로 50억 년 동안 주계열에 머무를 것으로 알려져 있습니다. 즉 태양의 수명은 100억 년이고, 현재 그 절반을 살아온 것입니다.
토목공학
Q. 바닷물이 짠 이유는 무엇인가요??
바닷물이 짠 것은 우리가 일반적으로 소금이라고 하는 염화나트륨이 녹아 있기 때문입니다. 염화나트륨의 염소는 해저 화산에서 나오고, 나트륨은 지상에 내린 빗물이 바다까지 가는 동안 암석이나 토양에서 이온 형태로 녹아들어가기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 달이 크게 보인다는 슈퍼문은 왜 크게 보이나요?
달은 지구 주위를 공전합니다. 달이 공전하는 동안 지구와 태양과 달의 상대적 위치에 따라 달의 모양-위상이라고 합니다-이 달라지는 것입니다. 태양-지구-달이 일직성상에 놓여있을 때를 보름이라고 합니다. 달이 지구 주위를 공전하는 궤도는 원이 아니라 타원입니다. 따라서 달과 지구 사이의 거리는 항상 일정하지 않습니다. 달이 지구와 가장 가까운 거리에 있을 때를 근지점, 가장 멀리 있는 때를 원지점이라고 합니다. 당연히 달의 크기는 근지점에 있을 때가 원지점에 있을 때보다 커 보입니다. 근지점에 있을 때 보름이면 슈퍼문이라고 합니다. 슈퍼문일 때는 평균적인 보름달보다 최대 7% 정도 커 보이고, 원지점의 보름달 보다는 크기는 약 14% 커보이고 밝기는 약 30% 밝아보입니다. 오늘(8월 2일)과 이달 말(8월 31일)에 슈퍼문이 뜬다고 합니다. 참고로 한 달에 보름달이 두 번 뜨는 경우 두 번째 보름달을 블루문이라고 합니다. 이것은 달의 위상을 기준으로 한 공전주기가 29.5일이기 때문에 31일 까지 있는 달의 월초에 보름달이 뜨면 월말에도 보름달이 뜨기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 별을 보고싶은데 언제쯤 가는게 좋을까요?
하늘이 닫혀 있었다니 많이 아쉬우셨겠네요. 구름이 많아서 별을 볼 수 없을 때를 하늘이 닫혔다라고 합니다. 일반적으로 천문대에 가서 별을 보는 것은 해지고 나서 밤 10시 전후입니다. 이때 밝은 것에 의해 별을 보기 어렵다면 불편하겠죠? 밤을 새서 별을 보는 것이 아니라면 일반적으로 별을 보기 좋은 때는 음력으로 7일 이전이나 22일 이후입니다. 밤에 별을 관측하는 데 가장 방해되는 존재는 달입니다. 따라서 달이 비교적 일찍 지는 음력 7일 이전이나 자정 이후에 달이 뜨는 음력 22일 이후가 좋습니다. 물론 구경이 큰 망원경을 이용하면 어느 정도 해결은 되지만 작은 구경의 망원경으로 관측할 때는 조금 불편합니다. 천문대라고 하셨으니 보름 전후만 아니면 큰 문제는 없을 것 같아 보입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지질의 연대는 어떻게 측정할 수 있는 건가요?
지질연대는 두 가지가 있습니다. 하나는 암석 이나 지층의 실제 연령인 절대 연령이고 다른 하나는 선후 관계를 의미하는 상대 연령입니다. 예를 들면 올해가 2023년이니까 2013년에 만들어진 암석이나 지층의 연령은 10년이라고 할 때의 10년은 절대 연령입니다. 형과 아우가 있을 때 두 사람의 정확한 나이는 모르지만 형이 동생보다 나이가 많다는 것이 상대 연령입니다. 절대 연령은 암석에 포함된 방사성 동위원소를 이용하여 측정합니다. 방사성 동위원소는 붕괴하여 다른 원소로 변합니다. 이 때 처음 양의 1/2로 줄어드는 데 걸리는 시간을 반감기라고 합니다. 반감기는 온도나 압력 등의 조건에 영향을 받지 않으므로 암석 속에 남아있는 방사성 원소의 양을 측정하면 암석이 생성된 이후의 시간을 알 수 있습니다. 방사성 동위원소를 이용한 절대 연령은 마그마가 굳어서 된 화성암에만 적용할 수 있습니다. 퇴적암은 구성하는 암석 알갱이가 만들어진 시기가 다양하기 때문에 측정이 불가능합니다. 변성암의 경우에는 변성작용으로 만들어진 광물에 적용하여 변성작용이 일어난 시기를 알아냅니다.상대 연령은 지사학의 법칙을 적용하여 주변 지층의 선후 관계를 알아냅니다. 지사학의 법칙은 수평 퇴적을 기본으로 하며, 지층 누중의 법칙, 관입의 법칙, 부정합의 법칙, 동물군 천이의 법칙 등이 있습니다. 지층 누중의 법칙은 아래에 있는 지층이 위에 있는 지층보다 오래된 것이다라는 것이고, 지층이나 암석을 관입한 암석이 있을 때 관입 당한 것이 관입한 것보다 오래되었다는 것이 관입의 법칙입니다. 지층과 화성암이 있는 경우 화성암의 절대 연령을 알아내면 지층들의 연령을 비교하여 알아낸 수 있습니다. 지층이나 퇴적암에 화석이 있는 경우에는 화석에 있는 동위원소(주로 탄소)를 이용하여 절대 연령을 구하기도 합니다. 그러나 탄소의 경우 반감기가 약 5700년으로 매우 짧아 비교적 가까운 시기에만 적용됩니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.