안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 규모가 다른 블랙홀이 만나면 어떠한 일이 일어나나요?
규모가 다른 블랙홀은 서로 중력에 영향을 주며 끌어당기게 되는데 두 블랙홀이 충돌하거나 병합하는 과정에서 일어나는 과정들엔 중력파가 배출되어 우리는 인지를 하게됩니다. 두 블랙홀이 서로 가까워지면서 중력이 서로끌어당기게 되면 주변의 물질을 흡수하며 점점 더 가까워지게 되는데요. 이 과정에서 블랙홀은 서로의 궤도를 바꾸며 중력에 의해 서로 더빠르게 돌기 시작합니다. 그러다가 시간이 흐르면 둘은 병합하게 되는데 이때 질량과 크기가 합쳐져 하나의 더 큰 블랙홀이 생겨나는 것이지요. 이 과정을 2015년 LIGO 탐지기에서 최초로 관측하기도 하였답니다. 두개의 블랙홀이 병합하면서 형성된 새로운 블랙홀의 질량은 병합 전 두 블랙홀의 질량의 합보다는 약간 적게되는데 이는 일부 질량이 중력파의 형태로 방출되기 때뭉니지요! 합쳐진 블랙홀은 새로운 회전 속도와 질량을 가지며 주변의 공간을 왜곡하는 중력을 가진 블랙홀로 존재하게 됩니다.
Q. 태양은 영원히 빛나는 것처럼 보이지만, 실제로는 어떻게 에너지를 잃고 있나요?
태양은 귾임없이 에너지를 방출하고 있으며 핵융합 과정에서 생성되게 됩니다. 태양의 중심에선 수소 원자들이 융합되어 헬륨을 생성하고 이 과정에서 막대한 양의 에너지를 ㅏㅂㅇ출하게 되지요. 태양은 핵융합으로 수소원자가 헬륨으로 변하게 되면서 질량을 손실하게 되는데 이 과정이 아이슈타인의 유명한 공식인 E=mc2으로 에너지로 변환되어 방출되게 되는것이지요~! 이렇게 방출된 에너지가 태양의 빛과 열로 우리에게 도달하는것이며 46억년동안 계속해서 생산하면서 앞으로 50억년정도를 지속할것으로 예상하고 있습니다. 핵융합은 수소 원자들이 서로 결합하여 헬륨을 만들면서 에너지를 방출하는 과정인데 현재 태양의 중심에는 약 70%의 수소가 존재하며 이 수손 시간이 지나며 점차 소진되게 되지요. 수소는 헬륨으로 변하면서 핵융합이 진행되며 에너지가 계속해서 방출되지만 결국 수소가 다 떠렁지면서 태양이 죽어가게 되는거싱지요!
Q. 은하계에 속해 있지 않은 행성계도 존재하나요?
은하계에 속해 있찌 않은 행성계또 있는데 이러한 행성계뜰을 자유 부유 행성이라고 부르고 있습니다. 모항성의 중력에서 벗어나 우주를 떠도는 행성들을 의미하며 은하의 중력에 묶여 있지 않고 독립적으로 떠다니는 행성계입니다. 행성이 형성될 당시 그 주변의 원반에서 물질을 모은 후 여러 중력 상호작용으로 인해 행성이 모항성의 중력을 벗어날수 있으며 이미 존재하는 행성도 중력적인 상호작용이나 가까운 별의 근접 ㅗㅌㅇ과로 모항성을 떠나게 되는 경우도 있답니다!
Q. 도시의 고층 건물은 강풍에 어떤 영향을 주며, 바람의 방향을 어떻게 바꾸나요?
도시의 고층 건물은 강풍에 큰 영향을 받기에 여러가지 형태로 변화를 시키게 되는데요~ 건물이 높고 직선적인 형태일수록 바람을 직저벚ㄱ으로 차단하거나 굴절시키게 됩니다. 건물이ㅡ 표면에 부딪혀 반사되면서 다른방향으로 흐르게 하기도 하며 건물 주변에서 바람이 회전하면서 방향을 바꾸게 할수도 있습니다. 또한 건물 사이에 공간을 두어 바람이 좁은 공간을 ㅗㅌㅇ과하며 속도를 빠르게 하는 터널효과를 나타내기도 합니다. 건물이ㅡ 앞부분에서는 바람이 건물에 부딪히면서 압력이 높아지고 바람이 주변으로 퍼지려는 경향을 보이게 하며 뒷편이나 측면에선 바람이 빨려 들어가며 음압을 형성하여 바람의 흐름이 뒤쪽으로 빨려 들어가게 하여 다른 방향으로 바람을 유도하거나 강하게 만들게 하지요~!
Q. 북반구와 남반구의 계절이 왜 반대일까요?
지구의 자전축은 기울어져있끼 때문인데요~ 지구의 자전축은 공전하는 궤도면에 대해 23.5도 기울어져 있게 되는데 이로 인하여 각 반구가 태양을 향하거나 향하지 않게 되면서 계절의 변화를 야기시키게 되는것입니다! 북반구의 여름은 태양이 북반구 쪽을 더 많이 비추게 되면서 일사량이 많아지면서 낮이 길어지는것이고 남반군 태양이 비추징 ㅏㄶ아 겨울이 되는것입니다. 그 반대는 반대라고 생각하시면 될것같습니다!