안녕하세요.
지구과학·천문우주
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.
지구과학·천문우주
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.
지구과학·천문우주
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.
지구과학·천문우주
Q. 우리 지구에 달이 없다면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.가장 큰 영향은 바다에 있을 겁니다. 바다에 가면 조석이라는 밀물과 썰물을 볼 수 있는데, 이것은 달과 태양에 의해 일어나는 현상입니다. 조석이 달의 인력 때문이라고 알려져 있지만 이것은 절반만 맞는 이야기입니다. 조석은 천체의 조석력에 의해 일어나며 천체를 향한 면과 반대편에도 나타나므로 하루에 밀물과 썰물은 약 2회씩(일주조 지역은 하루에 약 1회) 일어납니다. 조석력은 지구에 영향을 주는 천체까지의 거리의 세제곱에 반비례하고 천체의 질량에 비례합니다.현재 지구의 조석에 영향을 미치는 천체는 달과 태양이며 두 천체에 의한 조석력의 크기는 달에 의한 것이 태양에 의한 것의 약 2배입니다.따라서 달이 없다면 조석은 현재의 1/3 정도로 작아질 것이며, 갯벌 등 연안 생태계에 영향을 줄 것입니다.또한 달의 존재는 지구의 자전속도에 영향을 주므로 지구의 자전속도, 즉 하루의 길이에도 영향을 줄 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
지구과학·천문우주
Q. 아직도 지구 내핵까지 못 들어가나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구의 단단한 부분을 지권이라고 하며, 지권은 지표로부터 지각, 맨틀, 외핵, 내핵이라는 4개의 층으로 구성됩니다. 지각은 다시 대륙지각과 해양지각으로 구분되며, 대륙지각은 평균 35km, 해양지각은 평균 5~7km의 두께를 가집니다. 지각 아래부터 2900km까지를 맨틀이라 하고, 맨틀 아래부터 5100km까지를 외핵, 그 아래를 내핵이라고 합니다. 현재 인류의 시추 기술로는 지각을 넘어가지 못하고 있어 맨틀물질을 직접 채취하지 못하고 있습니다. 미국과 일본 등의 국가에서 맨틀까지 시추하고자 하는 프로젝트를 진행하기도 하였습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.