안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 우주가 수명을 다하면 최후에는 어떻게 되는건가요?
우주의 최후에 대한 시나리오는 여러가지가 있지만 가장 유력하게 빅 프리즈 상태 즉 열사상태라고 불리우는 상태로 될것이라고 보고 있습니다. 우주가 계속 팽창하면서 에너지가 점점 희박해지고 모든별들이 다 타면서 꺼지게 되고 더이상의 에너지 흐름이 없는 정적이고 차가운 상태가 된다는 것이지요. 별은 더 이상 생성되지 않고 블랙홀마저도 호킹복사ㅗㄹ 천천히 증발하게 되어 결국엔 모든것이 암흑으로 그리고 무질서 속으로 사라진다고 보는 것이죠. 이외에도 빅 크런치(우주의 팽창이 언젠간 멈추고 중력에 의해 되돌아가 수축하다 하나의 밀집된 점으로 붕괴한다), 빅립(우주의 팽창 속도가 너무 빨라져 결국엔 은하, 별, 행성, 원자까지 찢어버린다), 빅바운스(우주는 한번의 시작이 아니라 계쏙해서 팽창과 수축을 반복한다)등의 의견이 있답니다. 현재 우주는 가속 팽창중이고 이를 암흑에너지가 가속화 시키고 있습니다.
Q. 블랙홀은 빛조차 빠져나올 수 없는데 내부에서는 어떤 일이 일어나고 있나요?
블랙홀은 크게 2부분으로 나뉘는데요. 사건의지평선과 특이점입니다. 사건의 지평선은 빛조차 빠져나올 수 없는 경계로서 이 경계를 넘게 되면 외부에선 아무것도 그 안을 관측할수 없죠. 특이점은 블랙홀 중심에 있는 점으로서 질량이 무한히 작은 공간에 집중되어 있으며 밀도는 무한대, 시공간이 무너지는 지점으로 알려져 있습니다. 블랙홀 안에서는 직접 관측이 어렵기에 이론적 수학적 모델에 기반을 두어 중력의 극한 상태로 시간이 매우 느리게 흐르며 물질이 붕괴되며 물질이 블랙홀에 빨려 들어가며 그 정보가 어떻게 될지 정확하진 않지만 이를 해결하기 위해 노력하고 있답니다!
Q. 지구의 자기장은 어떤 원리로 생성되는지 그리고 이런 강한 자기장에 우리는 아무런 문제가 없는 이유가 궁금합니다.
지구의 자기장은 지구 내부의 액체 외핵에서의 전도성 유체의 움직임에 의해서 생성됩니다. 외핵은 철과 니켈로 구성된 액체상태인데 지구가 자전하면서 외핵도 회전하고 회전하는 흐름을 형성하게 하죠. 열대류로 인해 내핵의 열이 외핵으로 전달되고 상하 대류가 발생하게 됩니다. 철은 전기전도성이 높기에 흐르는 금속이 자기장을 형성하고 움직이는 전도성 액체가 스스로 자기장을 강화하여 자기장을 유도하게 합니다.자기장은 태양에서 오는 고에너지 입자의 흐름으로서 강한 전자기 복사와 입자의 폭풍은 지구 생명체에게 치명적입니다. 이에 따라 자기장은 태양풍을 튕겨내거나 극지방으로 유도해 주지요! 자기장은 생명체에 무해하며 인류는 이미 자기장과 함꼐 진화하여 적응해 있다고 보시면 됩니다!
Q. 고1 통합과학1 지구과학 질문입니다.
지도는 해양지각의 나이를 색깔로 표현하여 있으며 나이가 많을수록 오른쪽의 붉은색 계열, 어릴수록 왼쪽의 초록 파란계열입니다. 나이가 2억년보다 많은 해양지각은 거의 존재하지 않는데 실제로 해양 지각의 경우 2억년을 넘기기전에 이미 섭입이 되어 2억년 미만의 나이를 가지며 지도에서 또한 2억년 이상은 보이지 않네요. 판의 평균 이동속도는 A가 속한 판이 B가 속한 판보다 빠르다고 하는데 A는 태평양판이며 B는 대서양판입니다. 태평양판의 해저 지각은 넓게 퍼져 있고 전반적으로 나이가 젊습니다. 그만큼 빠르게 이동한다는 것이죠. 대서양판은 나이 분포가 넓고 오래 되어 느리게 이동합니다. C의 하부에선 맨틀대류가 하강하지 않고 해령에선 맨틀 대류가 상승하게 됩니다. 맨틀이 상승하며 새로운 해양지각이 생성되며 나이가 가장 어린 지각이 나타나게 되는것이지요.
Q. 우리나라에도 오로라 같은것을 볼수 있는곳이 있을까요?
오로라는 태양에서 나온 고에너지 입자가 지구 자기장과 상호작용하면서 대기 중의 질소와 산소를 들뜨게 하여 빛을 방출하는 현상으로 주로 지구 자기장의 극지방인 북극권이나 남극권에서 나타나게 됩니다. 우리나라는 위도가 33~38도로 오로라가 잘 보이는 지역과는 매우 멀리 떨어져 있으며, 오로라는 핀란드, 아이슬란드, 캐나다, 알래스카, 노르웨이 북부 같은 고위도 지역에서 관측이 되죠. 하지만 아주 강력한 태양폭풍이 지구에 도달하게 되면 일시적으로 남하하게 되고 우리나라에섣 관측될수도 있습니다. 강원도 북부지역이나 경기도 북부지역에서요!