안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 과학자들은 왜 운석을 가지고 연구를 계속하나요?
운석은 우주의 비밀을 푸는 중요한 단서이기 때문이지요! 보통 운석은 태양계가 형성되던 시기의 원시 물질로 이루어져 있기에 45억년전 태양계가 어떻게 형성되었는지를 알아낼수 있게 됩니다. 우넛ㄱ엔 태양계 초기의 먼지, 암석, 금속 조각들이 남아 있기에 지구에서 가장 오래된 암석은 지각변동등으로 사라지게 되지만 운석은 변형되지 않고 그대로의 물질을 보존하게 되는것이지요~ 일부 운석에선 유기물이 포함되어 있으며 이런 물질이 지구의 생ㅁ여탄생과 관련이 있을 가능성을 가지게 해주지요~ 일부 탄소질 운석에는 아미노산, 핵산등을 포함하고 있으며 그렇기에 우주의 기원에 대해서도 어느정도 파악해볼수 있게 되는것이지요! 우리는 다른 행성의 표면을 직접 가져올순 없지만 운석을 통해 외계 행성의 단서 등도 알아낼수 있께 됩니다! 또한 운석은 지구를 위협하기도 하기에 지구 위협물질들에 대해서 파악할수도 있습니다!
Q. 벼농사를 잘하기 위한 토지의 조건은 무엇인가요?
벼농사는 습기를 잘 유지하는 토양에서 잘 자라게 되며 배수가 잘 안되는 토양인 점토질이나 실트질 토양에서 이상적으로 물을 오래 머금으며 논의 수분을 유지하게 하지요. 유기물이 풍부한 비옥한 토양이나, 약산성 토양등이 좋은 조건이라고 볼수 있습니다. 또한 연평균 기온이 10도 이상이며, 강수량이 1000mm이상에 낮은 평야지대 및 강 주변이며, 물을 가둬놓을수 잇는 평탄한 지역이면 잘 되지요! 아시아는 벼농사가 잘 발달하게 되며 기후, 지형 문화적인 요인으로 그렇습니다!
Q. 블랙홀 근처의 중력파가 행성의 자기장에도 영향을 줄 수 있을까요?
중력파는 시공간을 휘게 만드는 파동으로서 행성의 자기장에도 영햐을 미칠수 있을지 궁금하시군요! 하지만 중력파는 ㅕㄴ재까지 자기장의 직젖벚ㄱ인 상호작용에 대한 연구가 충분하지는 않습니다! 일반 상대성 이론에 의하면 중력파는 시공간을 압축과 팽창 형태로 변화시키며 전파되는데 물질과는 아주 약하게 상호작용하기에 일반적으로 행성, 별, 자기장 등에 직접적인 영향을 미친다고 보기엔 어렵습니다! 자기장은 전자기력에 의해 발생하며 중력과는 전혀 다른 힘으로서 전하를 직접 움직이거나 자기장의 세기를 직접 바꾸지는 못하는것이지요. 하지만 간접적으로는 영향을 줄순 있을텐데요. 중력파가 플라즈마 환경을 변형하면 자기장도 변할수 있게 됩니다. 태양, 블랙홀 주변, 행성 자기권 등엔 고온 플라즈마가 존재하기에 중력파가 시공간을 왜곡하게 되면 플라즈마의 흐름이 바뀌면서 자기장 구조에도 영향을 줄 가능성이 있께 되는것이지요! 중력파가 도플러 효고를 통해 자기장 내 전류에 영향을 줄수도 있을것이며, 블랙홀 근처의 강한 중력장이 자기장과 상호작용할 가능성도 있게 됩니다! 만약 중력파가 행성의 자기장에 영향을 주게 된다면 자기권이 변형될수 있겠지요. 지구와 같은 자기장을 가진 행성에선 자기권이 일시적으로 팽창하거나 수축하게 될수도 있는데 태양풍 차단 능력을 약화시켜 방사선 폭풍이 지구 표면에 도달하는 현상을 유발하게 할수도 있습니다. 강한 자기장 변동이 발생하게 되면 자기 폭풍이 일어날수 있게 될것이며 중력파가 블랙홀 주변의 플라즈마에 영향을 준다면 자기작 재결합 현상이 촉진될수도 있겠지요!
Q. 블랙홀이라는 존재는 왜 생기는 것일까요??
블랙홀은 중력때문에 생기는데 물질이 너무 많이 모이게 되면서 자체 중력을 이기지 못하고 무한히 작은 점인 특이점으로 붕괴하면서 나타나게 됩니다. 이 과정에서 빛조차 빠져나올수 없을 만큼 중력이 강해지게 되고 사건의 지평선을 형성하게 되지요! 블랙홀은 질량이 태양보다 약 20배 이상 큰 별들이 마지막에 초신성 폭바릉ㄹ 일으키고 중심핵이 남아 너무 무거우면 중력을 이기지 못하고 블랙홀을 형성하게 된답니다! 블랙홀은 자연의 필연적인 결과인데, 뉴턴역학, 아이슈타인의 일반 상대성이론, 양자역학을모두 고려하여 볼때 블랙홀은 자연스럽게 탄생하여야 하는 천체입니다! 블랙홀은 우주에서 필히 존재하는것인데 블랙홀은 단순히 모든것을 빨아들이는 괴물이 아니라 우주의 구조를 형성하는 중요한 역할을 하게 됩니다! 은하를 형성하는 중심 역할을 하지요!
Q. SF를 보다가 떠오른 생각인데요. 초소형 블랙홀이 지구 대기권으로 와서 충돌하면 어떤 현상이 발생 할까요?
초소형 블랙홀은 매우 작은 질량을 가진 블랙홀입니다. 태양보다 몇배에서 수백억배 무거운 거대한 천체이지만 초소형 블랙홀의 겨 ㅇ우 원자크기보다 작은 블랙홀을 의미하지요. 빅뱅 직후 생성된 원시 블랙홀, 고에너지 입자 충돌로 생성, 양자 중력 이론에서 가정하는 기원으로 나누어지게 됩니다. 만약 이들이 지구 대기권에 진입하게 되다면 호킹복사에 따라 블랙홀이 입자-반입자 쌍을 방출하며 서서히 증발하게 되고 질량이 작은 블랙홀일수록 증발 속도가 빠르며 질량이 작으면 순식간에 폭발적으로 증발하기에 대기권에 진입하더라도 증발할 가능성이 높습니다. 만약 초소형블랙홀이 대기권을 통과할 정도로 크다면 지구 대기를 통과한 후에도 지구 중시믕ㄹ 향해 이동하게 될것이며 이론적으론 거의 물질과 상호작용하지 않고 지구를 통과할것으로 보입니다. 하지만 지구를 위협할 정도로 크다면 지구와 충돌하며 엄청난 중력으로 인한 초고온 플라즈마의 방출 + 강한 방사선 폭발이 발생하게 될것이며 이러한 블랙홀은 초소형 블랙홀이 아니라 거대한 천체 블랙홀 수준일것입니다. SF적인 가정처럼 ㄴ만약 초소형 블랙홀이 오래 지ㅗㄱ된다면 지구 내부를 순환할수도 있게 되어 지구를 왔다 갔다 하며 진동할수도 있겠찌요. 이런 블랙홀은 중력파를 미세하게 방출할수 있지만 영향은 미세할것ㅇㅂ니다.