안녕하세요.
Q. 인공위성은 어떻게 정보를 지구로 보내나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.인공위성과 지상과의 교신은 전파를 이용하는 것으로 알고 있습니다. 따라서 인공위성에는 전파 송수신 장치가 필요합니다.인공위성 중 고도가 가장 높은 정지궤도의 경우 고도는 약 3만km이고, 저고도위성의 경우는 수백km입니다. 전파는 초당 30만km를 진행하므로 인공위성 고도 정도의 거리와의 송수신은 거의 동시라고 보아도 괜찮을 겁니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 영화 <아바타>는 어느 행성을 배경으로 하고 있나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.영화 아바타는 2154년, 지구의 자원이 고갈된 시대를 배경으로 인류가 외계 행성 판도라에서 희귀 광물인 '언옵테늄(Unobtainium)'을 채굴하기 위해 벌이는 이야기를 담고 있습니다. 판도라는 독특한 생태계를 지닌 행성으로, 원주민 종족인 나비(Na'vi)가 살고 있습니다.일단 판도라에는 생명체가 살고 있고, 후속작의 부제가 '물의 길'인 것으로 볼 때 액체 상태의 물이 존재하는 행성인 것을 알 수 있습니다. 행성에 액체 상태의 물이 존재하려면 중심별로부터 적당한 거리인 '생명가능지대'에 있어야 합니다. 그리고 지구를 기준으로 보았을 때 생명체가 태어나고 진화하기 까지의 긴 시간을 고려한다면 중심별의 크기가 태양 정도여야 합니다. 이외에도 대기를 붙잡아 둘 만한 크기여야 하고, 생묭체의 진화에 방해가 되는 중심별로부터 오는 대전입자(charged particle)과 외계로부터 오는 우주선(cosmic ray) 등을 막기 위해 자기장도 있어야 합니다. 우리가 알고 있는 한 이런 조건을 가진 행성은 태양계에서는 지구가 유일합니다. 외계행성(exoplanet) 중에서 생명가능지대에 있는 것으로 보이는 것들을 찾기는 했지만 그곳에 생명체가 존재하는 지에 대해서는 알 수 없습니다.따라서 영화 아바타의 배경이 되는 행성은 지구를 모티브로 삼아 임의로 만들어낸 것이라고 생각됩니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 태양계에 있는 행성들은 모두 비슷한 시기에 생성된 것인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.현재 과학자들은 태양계-명왕성 제외-는 약 50억 년 전 태양이 생성될 시기에 같이 생성된 것으로 보고 있습니다. 태양계 성운의 수축으로 중심에 태양이 만들어지고 원반에 남은 물질들이 응축하여 행성이 되었다는 것입니다. 태양계의 행성들이 원반에서 생성되었다고 생각하는 근거는 행성들의 공전궤도면이 태양의 적도면과 겅의 동일한 평면에 놓여 있기 때문입니다. 태양의 생성으로 인해 태양풍이 발생하고 이로 인해 태양으로부터의 거리에 따라 행성의 구성물질이 달라진 것입니다. 태양 가까운 곳은 가벼운 원소들이 날아가 산소, 규소 등 무거운 원소로 이루어진 지구형 행성이, 그리고 상대적으로 멀리 떨어진 곳은 수소와 헬륨 등 가벼운 원소로 이루어진 목성형 행성이 된 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 태양의 수소가 모두 헬륨으로 바뀌게 되면 그다음은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양의 수소가 모두 핵융합을 하는 것은 아니고 현재는 중심핵에서 핵융합을 합니다.태양의 중심핵에서는 4개의 수소 원자가 1개의 헬륨 원자가 되는 수소핵융합 반응이 일어나고 있습니다. 중심핵에서 수소핵융합 반응이 일어나는 별을 주계열성이라고 합니다. 이 과정에서 발생한 에너지와 압력이 별이 중력에 의해 수축되는 것을 막아주며 현재의 크기를 유지하게 해줍니다. 이를 정역학평형 상태에 있다고 합니다.중심핵의 수소가 모두 헬륨으로 바뀌면 더이상 에너지를 생성할 수 없으므로 압력이 감소하여 중력에 의해 수축하게 됩니다. 중력에 의해 수축하는 과정에서 위치에너지가 열에너지로 전환하며 내부 온도가 올라갑니다. 헬륨으로 이루어진 중심핵 주변을 둘러싼 부분의 온도가 1000만K 이상이 되면 핵을 둘러싼 부분에서 수소핵융합 반응이 일어나며 이를 수소껍질 연소라고 합니다. 수소껍질이 연소되는 동안에도 헬륨으로 이루어진 중심핵은 중력에 의해 계속 수축하며, 온도가 1억K에 도달하면 2개의 헬륨원자가 융합하여 1개의 탄소원자를 만드는 헬륨핵융합 반응이 일어납니다. 이로 인해 별은 다시 한 번 팽창하는데 표면은 처음보다 온도가 낮아지므로 적색으로 바뀌고 크기는 더욱 커져 적색거성이 됩니다. 중심핵에서 헬륨이 고갈되고 수소껍질의 연소가 끝나면 다시 수축합니다. 별의 크기가 충분히 크다면 중심핵이 철이 될 때까지 이런 과정을 반복합니다.태양의 경우는 중심핵이 탄소 또는 산소가 될 때까지 핵융합을 계속 할 것이라고 합니다. 따라서 태양의 경우 중심핵에서 더이상 핵융합이 일어나지 않더라도 태양의 대부분은 수소로 이루어진 상태일 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
Q. 황도 12궁 이라는 것은 정확하게 어떤 의미를 가지나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.먼저 황도라는 것은 지구의 공전에 의해 태양이 별자리 사이를 지나가는 길을 말합니다. 황도 12궁은 황도상에 있는 12개의 별자리를 말합니다. 우리가 흔히 태어난 별자리를 말할 때 나오는 별자리가 황도12궁입니다. 황도 12궁은 태양이 그 자리에 있을 때에 해당하므로 실제 별자리는 6개월 후에 볼 수 있습니다. 예를 들어 황소자리는 4~5월에 해당하므로 실제 황소자리가 보이는 계절은 11월이 됩니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.