안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 날씨 자체를 인위적으로 조절할 수 있따면 자연재해가 사라질까요?
날씨를 조절하게 되면 우리에게 올 수 있는 이점으론 자연재해가 완화되어 태풍의 경로를 변경하거나 세력을 약화시키게 하여 재산과 인명 피해를 줄이게 해 줄수 있습니다.또한 가뭄이 일어난다면 인공강우로 농작물 피해를 줄이고 산불의 예방에도 도움이 될수도 있죠. 기후변화로 인해 현재 발생하고 있는 농업과 식량안보에도 유리해 질것으로 생각됩니다. 하지만 이로 인해 눈에 보이지 않는 생태계의 균형과 파괴현상등이 발생할수도 있고 이러한 기술을 가진 국가에서만 유리한 현상이 발생하여 기후무기화가 될수도 있을것입니다!
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Q. 장마전선은 한곳에 머물다가 다른 곳으로 이동하는 건가요?
장마전선은 지속적으로 움직이게 되는데요. 장마전선이랑 차가운 북쪽의 공기인 오호츠크해 기단과 따뜻한 남쪽의 북태평양 기단이 만나서 생기게 되는게 정체전선입니다. 세력 싸움을 하게 되면서 그 접경선에 습한 공기와 저기압이 연속적으로 생겨 비구름대가 형성되게 됩니다. 이들은 각각의 세력에 의해서 한자리에 머물기도하며 계속 이동하기도 합니다~
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Q. 블랙홀은 어떤 방식으로 관측하는 것인가요?
블랙홀의 중력은 너무 강해 빛조차 빠져나오지 못합니다. 우리가 일상적으로 보는 방식인 빛을 통해 물체를 관찰하는것은 블랙홀에서 적용되지 않는다는 것이죠. 블랙홀 주위에 가스나 별, 먼지가 있따면 그 물질들이 블랙홀에 빨려 들어가기 전 매우 빠르게 회전하며 가열되는데 이때 발생하는 X선, 자외선, 전파 등 전자기파를 망원경으로 감지하게 되는데 이를 강착원반이라고 표현합니다. 중력렌즈 효과를 보기도 하는데 블랙홀처럼 중력이 강한 천체는 뒤쪽의 빛을 휘게 만드는데 마치 블랙홀이 커다란 렌즈처럼 작용하게 되는데 이러한 현상은 빛이 직접 블랙홀에서 나오는것이 아닌 주변 공간이 왜곡되며 배경의 별빛이 이상하게 보이는 현상입니다. 2019년 세계 최초의 블랙홀 사진을 전파망원경을 통해 확인하였으며 블랙홀 주변의 빛나는 가스 디스크와 중앙의 어두운 그림자를 간접적으로찍게 하였습니다.
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Q. 화성 식민지 건설 계획이 인류 미래와 지구 환경에 주는 의미는?
화성의 식민지건설계획은 단순히 새로운 땅을 개척하는 기술적인 도전이 아닌 생존과 확장에 대한 인류의 숙명입니다. 하나의 행성에만 의존하면 위험하다는 논리에 의해 인류 멸종의 위험에 대비하는 과정이 필요하며 다른 행성에서 살아남을 수 있다면 인류는 우주적 생명체로 진화하는 첫 사례가 되기도 합니다. 화성은 인류의 백업 플랜이자 진화적 도약의 계기가 될것입니다. 이곳을 식민지화하게 된다면 에너지, 로봇공학, 인공지능, 자원채굴, 식량생산 등의 다양한 첨단 기술이 융합적으로 작용하게 될것이며 지구에서의 삶의 질 향상으로도 이어지게 될것이죠!
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Q. 소리가빠르나요?빛이 빠르나요??
진공에서 빛은 1초에 299,792,458m를 이동하게 됩니다. 따라서 우리는 빛의 속도를 나타낼때 약 30만km/s라고 표현하죠. 지구 둘레를 1초에 7.5바퀴 돈다는 것입니다. 소리는 공기중에서 340m/s로서 지구의 둘레를 도는데 약 33시간이 걸리게 됩니다! 따라서 빛이 훨씬 더 빠르게 되죵!
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Q. 블랙홀에 대해 궁금해서 질문합니다.
블랙홀은 먼저 보이지 않는데요. 빛조차 탈출할 수 없는 천체입니다. 스스로 빛을 내지 않고 완전히 검은 그림자처럼 보이게 되죠. 육안으로는 검은 동그라미 조차 보기 어렵고 우주 배경에 완전히 숨어있게 되기도 하겠죠. 하지만 블랙홀 주변의 강력한 중력은 뒤에 있는 별빛을 휘게 만들고 블랙홀 주위를 감싸듯이 빛이 휘어 원형 고리처럼 보이거나 왜곡된 별빛이 나타나기도 합니다. 이는 2019년 전파망원경으로 촬영한 M87 은하의 블랙홀 이미지를 통해서도 확인할 수 있지요. 강착원반의 빛을 통해서도 확인하는데요. 블랙홀 자체는 안보이지만 주변으로 가스와 먼지, 별조각들이 빨려 들어가며 엄청나게 고온이 되죠. 이 물질들이 원반 모양으로 돌아가며 X선, 가시광선, 자외선을 방출하게 합니다. 만약 블랙홀이 지구 근처에 있꼬 물질을 흡수하게 된다면 밤하늘에 아주 밝고 휘도 높은 원반 모양으로 보일 수 있게 됩니다.만약 블랙홀이 지구와 가까워 진다면 태양계의 중력 혼란이 발생하게 되어 대 재앙이 되겠지요! 블랙홀로 빨려들어가기 전에 하늘에서 빛이 왜곡되는 현상이 먼저 발생하게 되겠지요!
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Q. 은하의 주요 구성 요소는 무엇인가요?
은하는 크게 6가지로 구성이 되어 있습니다. 먼저 별입니다. 수십억에서 수천억개의 별들이 모여 은하를 형성하게 되는데 별의 종류는 다양하게 됩니다. 우리 은하엔 약 1000억개 이상의 별이 있다고 보고 있죠. 별과 별 사이를 채우는 기체와 머지의 혼합물인 성간물질은 수소와 헬륨 미량의 중원소로 포함되어있습니다. 새로운 별이 태어나는 장소이기도 하죠. 다음은 성단인데요. 별들이 무리지어 존재하며 산개성단과 구상성단으로 나뉘게 됩니다. 네번째로 암흑물질이 있는데요 눈에 보이지는 않지만 은하 질량의 대부분을 차지하고 있는것으로 알려져 있으며 중력효과를 통해 존재를 확인하였습니다. 은하가 너무 빠르게 회전해도 흩어지지 않는 이유는 이때문이죠. 암흑물질은 은하를 감싸는 헤일로 구조를 가지게 합니다. 다음으로 초거대질량 블랙홀이며 많은 은하의 중심부에 존재합니다. 은하 중심의 활동, 제트의 방출, 별자리 형성 억제 등에 영향을 미치게 합니다. 은하의 구조적인 요소는 나선팔과 팽대부 헤일로와 디스크를 이루고 있습니다.
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Q. 은하중에서 초은하는 어떤 은하인가요?
초은하는 과학적으로 사용하는 용어가 아닌 초은하단 (Supercluster)이 정식 명칙입니다! 수천개의 은하가 모인 초거대 구조로 우리가 알고 있는 하나의 은하가 수백억개의 별로 구성된 독립된 거대한 구조인데 우주는 실제로 더 크고 복잡하기에 은하들은 무리를 지어 은하단을 이루고 은하단들조차 또다시 모여 초은하단을 형성하게 되는것이죠. 우리 은하는 국부은하군이라는 은하 모임에 속해 있꼬 처녀자리 은하단을 포함하여 거대한 구조인 라니아케아 초은하단의 일부로 알려져 있습니다.
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Q. 허블망원경이 발견한 은하의 특징은 무엇인가요?
허블 망원경이 발견한 은하의 주요한 특징과 업적으로는 은하의 다양한 형태들을 먼저 발견했죠. 나선은하, 타원은하, 불규칙은하 등의 다양한 은하 형태를 매우 선명하게 관측했꼬 나선팔의 구조나 중심의 팽대부 구조, 바 구조 등을 고해상도로 관측해 은하 진화 모델에 중요한 단서를 제공하였습니다. 수십억 광년 떨어진 은하들을 관측해 우주의 초기 모습을 밝혀내기도 하였으며 허블 딥 필드와 울트라 딥 필드 이미지를 통해 우주 탄생 10억년 이내에 형성된 은하들까지 보여주게 하였습니다. 또한 은하들이 다양한 크기와 질량을 가지고 있따는 점을 고해상도 이미지로 보여주었으며 은하의 형성 시기와 환경에 따라 달라진다는 거을 밝혔지요. 초기 우주 은하들은 작고 조밀하여 시간이 지나며 병합하고 진화해 큰 은하로 성장한다는 은하 병합 모델을 지지하기도 하였습니다. 은하들은 고립된것이 아닌 서로 충돌하고 병합하며 진화하는 과정을 충돌중인 은하들을 수없이 포착하여 은하들간의 상호작용의 중요성을 시각적으로도 보여주었으며 초거대질량블랙홀의 존재를 은하의 중심에서 찾았고, 우주 팽창과 암흑에너지를 간접적으로 확인하기도 하였습니다.
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Q. 우리나라의 기후대가 온대기후에서 아열대 기후로도 바뀔 가능성이 있나요?
우리나라의 기후가 아열대화되고 있다는것은 기후학적으로도 근거가 있는 변화라고 알려져 있습니다. 우리나라는 전통적으로 온대 몬순 기후였지만 최근 몇십년간 기온의 상승, 강수패턴의 변화, 열대성 기후 현상들이 늘게 되며 기후대의 경계가 달라지게 되고 있죠. 아열대 기후는 연평균 기온이 18도 이상이며 겨울이 따뜻하고 영상의 기온이 유지되며 고온다습한 여름을 가지게 하죠. 우리나라는 아열대화 진행중이라고 알려져 있으며 연평균 기온이 상승하고 한파 일수가 감소하고 열대야 일수가 증가하는 과정을 거치고 있습니다. 기후변화에 따라이러한 현상이 나타나는 것으로 보이며 21세기 중반에서 후반 사이에 우리나라도 아열대 기후로 재분류될 가능성이 농후하죠.이에 따라 과일들의 재배 지역이 달라진다랄지 열대야나 장마 패턴이 변화하고 여름의 폭우와 집중호우가 증가하는 과정 등을 지속적으로 거치게 될 것입니다!