안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 우주는 정말 계속 팽창하고 있을까요?
우주는 현재까지의 관측과 이론에 의해 계속 팽창하고 있다고 알려져 있습니다. 이는 1929년 에드윈 허블이 멀리 있는 은하일수록 우리로부터 빠르게 멀어지고 있다는 적색편이 현상을 확인하였고 빛이 우리에게 도달하는 동안 우주의 팽창으로 인해 파장이 길어지며 붉게 변하는 현상으로서 우주가 정적인 상태가 아닌 팽창하고 있음을 시사하게 하지요~ 또한 초신성을 연구하던 여구팀에서 먼 거리에 있는 Ia형 초신성이 가속하고 팽창하고 있다는 것을 발견하였꼬 암흑에너지의 존재 또한 확인하게 되었찌요~! 우주가 팽창한다는 것은 은하들이 공간의 팽창에 의해 서로 멀어지는 것을 의미하며 풍선에 점을 찍고 풍선을 불때 점들 사이의 거리가 멀어지는 것과 같은 원리라고 생각하시면 됩니다! 우주가 팽창한다고 해서 은하자체가 커지는 것이 아니라는 것이지요! 우주가 팽창하는 과정에 대해서는 닫힌우주(빅크런치), 평탄한 우주, 열린우주(빅프리즈)가 있으며 현재는 열린우주가 가장 유력할것으로 보고 있습니다. 암흑에너지가 계속해서 팽창을 가속하여 은하들이 점점 멀어지고 우주는 너무 희박해지게 되어 식어버린다는 것이지요~
Q. 지구의 자전과 공전은 한치의 오차도 없이 유지되고 있나요?
지구의 자전과 공전은 완전하게 일치하지 않으며 미세한 변화가 지속적으로 나타나고 있습니다. 하지만 매우 느리기에 우리가 인식하기가 어려운거시지요. 지구의 자전은 하루에 한바퀴 자전하지만 천천히 느려지고 있는데 주기가 미세하게 길어지고 있는것입니다. 이는 달의 중력에 영향을 받아 조석마찰력이 나타나게 되면서 1세기마다 약 1.7ms정도씩 길어진다고 합니다. 따라서 수억년전엔 하루가 22시간정도였을것으로 추정해볼수 있는것이지요. 지구 내부의 질량이 지속적으로 이동하고 있기에(지각판,대륙의이동,지진 등) 자전 속도가 미세하게 변화하게 됩니다. 큰 지진이 발생하면 순간적으로 지구의 ㅈ전속도가 변하기도 한다는데 2011년 있었던 일본 대지진때 지구 자전속도가 증가하며 하루 길이가 1.8마이크로초 짧아졌다고 합니다. 또한 공전도 미세하게 변화하게 되는데 행성간 중력에 영향을 받게 되고 지구의 자전축이 흔들리는 세차운동을 하고 지구 궤도의 장기적인 변화가 나타나기때문에 지속적으로 조금씩 달라지는 현상이 나타나게 되는것이지요!
Q. 달탐사가 인간에게 가져다 준 과학적인 의미가 있나요?
달 탐사는 단순한 상징적인 의미를 넘어 과학적 진보와 인류의 우주 탐사 능려 ㄱ향상에 중요한 기여를 했습니다. 달의 형성 과정과 태양계 형성 과정등에 대한 전반적인 이해를 할수 있게 해주었으며, 달 표면의 충돌구나 용암지대, 화산흔적등을 발견하게 되어 달이ㅡ 지질학적 특징을 연구하게 된것이지요. 우주 기술을 발전시키는데 중요한 역할을 한것도 달 탐사입니다. 우주복기술을 발전시키며 인류가 우주에서 생존할수 있는 능력을 향상하게 해주었고 로봇 탐사 기술의 토대를 마련하게 해주었습니다! 또한 달에 있는 여러 자원들을 탐색하며 연구하여 미래 인간에게 필요한 에너지원등을 찾고 있는중입니다!
Q. 날이 추워지면 미세 먼지가 적어지는 이유는 무엇인가요?
겨울철 찬 공기는 밀도가 높기에 지표면 부근에 쌓여있떤 오염물질을 강제적으로 아래로 눌러주고 바람이 강하면 이를 더 빠르게 흩어지게 해주지요. 차가운 공기가 따뜻한 공기보다 더 무거워 미세먼지가 높은 고도로 상승하기 어렵기에 상대적으로 공기중의 미세먼지 농도가 낮아지게 됩니다. 또한 겨울철 한반도는 시베리아 고기압의 영향을 많이 받게 되는데 이 고기압은 북쪽에서 차고 건조한 공기를 가져오며 상대적으로 미세먼지가 낮은 깨끗한 공기입니다. 또한 시베리아 고기압이 강하면 대기가 불안정해지며 공기가 활발하게 섞이게 되며 미세먼지가 쉽게 흩어지게 됩니다. 겨울철 한반도는 북서풍이 강하게 불기에 강한바람이 흩어져버리게 하는 것이지요. 겨울철엔 비나 눈이 내리면서 대기중 미세먼지를 씻어내리는 효과가 발생하게 되고 눈이 내리고 나면 지면에 남아있는 먼지가 붙게 되며 공중으로 떠오르기 어려워지게 됩니다~ 하지만 고기압이 정체되거나 기온이 역전되거나 난방 사용량이 증가하게 되면 미세먼지가 심해지기도 합니다!
Q. 허리케인과 토네이도는 어떤 차이점이 있나요?
허리케인은 강한 바람과 폭우를 동반하는 대형 열대성 저기압으로 따뜻한 해수면에서 증발한 수증기가 상승하며 형성됩니다. 열대 및 아열대 해상에서 발생하고 수백~수천km로 매우 크지요. 수일~수주동안 지속되기도 하고 최대 250km/h이상의 풍속을 가지고 있습니다. 그렇기에 꽤나 느리게 움직이지요~ 토네이도는 좁은 지역에서 강한 회오리바람이 발생하는 대기 현상으로 차가운 공기와 따뜻한 공기가 충돌하며 형성됩니다. 내륙지역에서 발생하며 수십~수백m로 작습니다. 그렇기에 짧은시간동안만 지속되지요. 하지만 최대 500km/g이상의 속력을 가진 굉장히 강력한 친구입니다!