안녕하세요.
지구과학·천문우주
Q. 별의 스펙트럼에서 청색이동과 적색이동이 의미하는 바는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.질문하신 내용은 도플러효과에 관한 것입니다. 도플러효과는 파동을 발생하는 물체와 그 파동을 관측하는 관측자와의 거리 변화에 따른 파동의 파장 변화를 말합니다.파원에서 일정한 파장의 파동이 발생하고, 관측자의 위치가 고정되어 있다면 관측자가 관측하는 파동의 파장 간격은 일정하게 나타납니다.파원과 관측자 사이의 거리가 가까워지면, 파원이 관측자 쪽으로 이동하거나 관측자가 파원 쪽으로 이동하는 경우 하나의 파동 뒤에 오는 파동은 원래의 파장보다 짧게 관측됩니다. 반대로 파원과 관측자 사이의 거리가 증가하면 파장은 유원래보다 길게 나타납니다. 빛의 경우는 붉은색보다 푸른색의 파장이 짧으므로 파장이 짧아지면 푸른색으로, 길어지면 붉은색 쪽으로 이동한다고 하며, 이를 청색 편이(blue shift) 또는 적색 편이(red shift)라고 합니다. 이를 통해 외계 행성의 존재, 외부 은하의 운동을 관측하는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양은 어떻게 그 많은 빛을 만들어 낼수 있나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양이 에너지를 생성하는 것은 중심핵에서 일어나는 수소핵 융합 반응에 의한 것입니다. 수소핵 융합 반응은 수소 원자 4개 합쳐져 헬륨 원자 1개를 만드는 반응입니다. 이 과정에서 질량의 일부가 손실되며 그에 해당하는 만큼의 에너지가 발생합니다. 과학자들은 태양이 태어난 지 50억 년 되었으며, 현재 에너지 발생량을 고려한다면 앞으로도 50억 년을 더 살 수 있다고 합니다. 지구에서도 핵융합 반응을 위한 연구가 진행되고 있으며, 가장 앞선 연구 시설은 현재까지는 우리나라 대전에 있는 K-STAR입니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 공전한다는 증거는 어떻게 될까요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구가 공전한다는 증거는 여러 가지가 있습니다.첫째는 태양의 연주 운동입니다. 태양이 1년 동안 별자리 사이를 이동하여 제자리에 돌아오는 것이 지구가 태양 주위를 공전한다는 증거입니다. 그러나 이는 태양이 지구 주위를 공전한다고 해도 설명이 됩니다.둘째는 연주시차입니다. 비교적 가까이 있는 별을 관측하면 6개월 간격으로 특정 위치를 왕복하는 것처럼 보입니다. 이것은 지구가 태양 주위를 공전하는 동안 별을 관측하는 방향이 달라지기 때문에 나타나는 현상입니다.셋째는 광행차입니다. 비가 수직으로 내릴 때 가만히 서있을 때는 우산을 똑바로 들고 있습니다. 그러나 우산을 들고 움직이면 우산을 앞쪽으로 기울여야 합니다. 이것은 비의 속도와 사람이 움직이는 속도가 더해지기 때문입니다. 별빛도 마찬가지 입니다. 지구 공전궤도의 수직 방향에 있는 별빛은 공전궤도면에 수직으로 옵니다. 만일 지구가 공전하지 않는다면 망원경을 수직으로 세워서 관측할 수 있습니다. 그러나 실제로는 지구의 공전 방향으로 망원경을 기울여서 관측합니다. 별빛의 속도와 지구의 공전 속도를 고려하여 일정 각도만큼 기울이는 것입니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태풍과 허리케인의 발생 빈도와 강도가 대기 중 온실가스 농도와 관련이 있나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태풍과 허리케인은 모두 열대성 저기압입니다. 열대성 저기압은 열대 지방의 해상에서 수증기의 잠열을 에너지원으로 하여 발생합니다. 지구 대기에 온실 가스가 증가하면 기온은 더 상승할 것이고, 수증기의 증발은 더 활발해질 것입니다. 따라서 태풍 등 열대성 저기압의 발생 빈도는 증가할 수 있습니다. 열대성 저기압은 열대 해상에서 발생한 후 고위도로 이동합니다. 지구 온난화에 의해 해수의 표면 온도가 상승하면 열대성 저기압의 에너지원이 충분한 상태가 되므로 온난화 이전보다 더 고위도까지 이동할 수 있으며, 그 강도도 증가할 수 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
지구과학·천문우주
Q. 해와 달이 다른 시간대에 보이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양의 겉보기 움직임은 지구의 자전에 의해 일어납니다. 지구는 자전축을 중심으로 약 24시간에 1회 자전합니다. 따라서 태양은 정해진 시간에 뜨고 지는 것입니다. 다만 지구 자전축이 기울어진 상태에서 자전과 공전을 하므로 매일 뜨는 시각과 지는 시각이 달라집니다. 그렇지만 남쪽에 오는 시각은 거의 일정합니다.달의 움직임은 지구의 자전과 공전, 그리고 달의 공전이 결합니되어 나타납니다. 만일 지구와 달이 공전하지 않고 지구만 자전한다면 달은 12시간 정해진 시각에 보일 것입니다. 그러나 달은 지구 둘레를 약 27.3일에 1회 공전, 즉 하루에 약 13도 공전합니다. 지구가 자전하는 동안 달은 지구가 자전하는 방향으로 공전하므로 지구가 1회 자전하더라도 달은 훨씬 동쪽으로 이동한 상태가 됩니다. 달이 제자리에 돌아오기까지는 약 50분이 더 걸려야 합니다. 이것 때문에 달이 뜨는 시각이 매일 약 50분씩 늦어지는 이유입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.