안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 지구의 대기권이 갑자기 두 배로 두꺼워진다면 생태계에 어떤 영향이 있을까요?
지구의 대기권이 갑자기 두배로 두꺼워지게 된다면 지구 환경과 생태계에 극적인 변화를 일으키게 되겠ㅈ요~ 대기권의 밀도와 성분은 지구의 기온, 기후, 생명체의 호흡 및 생존에 중요한 영향을 미치기에 두배로 두꺼워지는 상황은 대기권이 두배로 두꺼워지며 지표면의 기압도 현재의 두배로 증가하게 되어 산소 흡수 효율을 변화시킬수도 있으며 일부 생명체는 과도한 산소 농도와 고기압에서 생리적인 문제가 발생할수도 있게 됩니다! 두꺼운 대기는 더 많은 열을 가두어 지구의 온실효과를 강화하고 이에 많은 양의 수증기로 인해 강수량이 증가하고 극단적인 폭우와 홍수가 더 자주 발생할수도 있게 되겠지요! 대기의 이 산화탄소 농도가 높아지면 식물의 광합성 속도가 증가할 가능성이 있으며 지나친 온실 효과로 온도가 너무 높아지면 식물이 스트레스를 받아 생존이 위협적일수도 있으며이러한것들은 해양생태계에도 영향을 받게 되겠지요!
Q. 블랙홀 안에서 입자가 붕괴되는 순간, 정보는 어디로 가는걸까요?
블랙홀 안에서 입자가 붕괴되는 순간 정보가 어디로 가는지에 대해서는 현대 물리학에서 풀지 못한 난제중 하나이지요! 정보란 물리적 시스템의 상태를 완전하게 설명할 수 있는 모든 데이터를 의미하게 합니다! 양자역학의 기본 원칙 중 하나는 정보가 절대 사라지지 않는다는 것인데 블랙홀은 사건의 지평선 안쪽이ㅡ 모든 것을 삼키며 그 정보를 외부로 전달하지 않는다고 간주하며 블랙홀에 물질이 들어가면 그 물질이ㅡ 모든 정보는 사건의 지평선 안으로 들어가게 하지요. 양자역학적으론 이 정보가 보존되어야 하지만 블랙홀이 증발하며 사라질 경우 블랙홀에 들어간 정보도 영구히 소멸된다고 볼수 있습니다~ 초기엔 이 정보가 모두 사라진다고 보았지만 훗날 호킹 복사 이후 외부로 방출되거나 정보가 사건의 지평선에 저장되거나 정보가 평행 우주로 이동하거나 정보가 특이점에 보존된다는 여러가지 가설이 나오게 됩니다!
Q. 화성에도 저희와 같은 사람이 살고 있을까요?
과거 화성엔 현재보다 훨씬 더 따뜻하고 습윱했으며 대기가 뚜꺼웠떤것으로 생각되는데요 화성 표면에는 고대 강, 호수, 해양의 흔적으로 보이는 지형이 발견되었으며 화성에 액체 상태의 물이 존재했음을 시사하지요. NASA의 탐사선과 로봇들ㅇ느 화성에서 유기 분자와 물의 흔적을 발견하기도 하였으며 과거 화성의 조건은 미생물과 같은 단세포 생명체가 존재하기에 적합했을 가능성을 가지게 됩니다. 현재의 탐사는 화성의 토양, 얼ㅇㅁ, 암석에서 생명체의 흔적을 찾는데 중점을 두고 있으며 화성의 극지방과 지하 얼ㅇㅁ층은 생명체가 생존했을 가능성이 있는 주요한 후보지중 하나로 여겨지고 있지요! 현재는 지하에 생명체가 살수도 있다고(액체 물의 존재가능성이 화성의 지하에 있기에) 보여지며 지하 환경이 방사선으로부터 보호되고 온도가 더 안정적이기에 미생물과 같은 생명체가 살아있을 가능성을 보고있지요!
Q. 극지방에만 있다는 오로라라는 자연현상이 생기는 이유는 무엇인가용?
오로라는 지구의 자기장 구조로 인하여 극지방에서만 발생하게 되는데요 지구는 자기장을 가진 거대한 자석처럼 자곧ㅇ하는데 이 자기장이 극지방에서 강하게 모여 있고 고위도 지역에서 자기장이 대기에 가까워지게 되늗네 태양풍에서 방출된 전자와 양성자 같은 입자들은 지구 자기장에 의해 극지방으로 유도되게 되고 태양풍 입자들ㅇㄴ 자기장의 힘선을 따라 이동하며 극지방에 집중되게 됩니다. 오로라는 북극과 남극 근처의 오로라 타원이라고 불리우는 특정 지역에서만 발생합니다!자기장은 태양풍 입자가 극지방에서 대기의 산소, 질소 분자오 ㅏ충돌하면 에너지를 방출하게 되면서 빛을 만들게 되며 이로 인해 초록, 빨간, 파란 으로 다양한 색상의 오로라가 만들어지게 됩니다!
Q. 지구의 자기장이 계속해서 생겨나는 이유는?
지구의 자기장은 지구 내부의 구조와 역학적인 활동에 의해 지속적으로 생성이 됩니다~ 이는 지오다이나모 이론에 의해 형성되며 지구이 자기장은 액체 외핵에서의 전도성 물질의 운동에 의해 만들어진다고 알려져있쬬! 자기장을 형성하는데 가장 중요한 역할을 하는것은 핵이며 이중 외핵이 액체 금속으로 움직이면서 전기의 흐름이 생성됩니다~ 지구 내부의 열로 인해 외핵에서 대류가 발새하고 이 대류는 외핵의 뜨거운 물질이 상승하고 차가운 물질이 하강하는 과정에서 지속되며 철과 같은 전도성 물질을 포함하고 있어 전류를 생성해 내게 되지요. 지구의 빠른 자전은 외핵이ㅡ 물질 운동에 영향을 주어 코리올리 효과를 만들어내며 이로 인해 대류가 정렬되거나 회전하는 흐름을 형성하고 강력한 자기장을 생성하는데 기여하게 됩니다. 움직이는 전도성 물질은 자기장을 만들어내며 자기장은 다시 외핵의 전도성 물질 운동을 더욱 증폭시키게 하는 자기유도를 하게 해줍니다! 지구의 자기장은 완전히 일정하지 않고 시간이 지남에 따라 강도가 변하거나 방향이 바뀌기도 하며(지자기의 역전현상) 여러 중요한ㅇ ㅕㄱ할을 자기장은 해 내고 있지요!