안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 항성은 우주에서 정확히 어떤 역할을 하고 있는건가요
항성은 핵융합 반응을 통해 빛과 열을 내뿜으며 행성의 생명을 유지할 수 있도록 하고 우주 공간 가열 및 주변 물질에 영향을 주고 우주의 밝기와 온기의 중심으로서의 자신의 역할을 하지요. 초기 우주엔 수소와 헬륨만존재 한것으로 알려져 있는데 별이 생겨나고 진화하며 탄소,산소,질소,철,금,우라늄과 같은 여러 원소들을 만들어내게 합니다. 이러한 원소들이 별의 폭발인 초신성에 의해 우주로 퍼져나가고 그로 인해 행성이나 생명체 인간까지도 만들어지게 된것이죠. 우주는 은하로 이루어져 있고 은하는 항성들로 구성되게 됩니다. 즉 별은 우주의 기본 입자와 같은 존재이죠!
Q. 우주에서 성단과 은하의 차이가 무엇인가요
성단이란 서로 중력으로 묶여 있는 항성들의 작은 집단으로 같은 시기, 같은 가스 구름에서 생성된 별들로 구성되어 있습니다. 크게 산개성단과 구상성단으로 나뉘게 되며 산개성단은 수십~수천개의 별들이 젊고 밝게 나타나며 우리은하의 은하 원반에 많이 분포하고 있습니다. 구상성단은 수십만개 이상의 별로 매우 오래되고 밀집된 구조를 가지고 헤일로 영역에 분포되어 있습니다. 성단은 은하 안에 있지요~ 은하는 수십억개 이상의 별과 성단, 성운, 암흑물질 등으로 이루어진 거대한 집합체로서 가스, 먼지, 행성, 블랙홀, 별들 등 여러가지 천체를 포함하게 됩니다. 나선은하, 타원은하, 불규칙은하 등으로 나뉘며 수만~수십만과연ㄴ의 크기를 가지고 있습니다.
Q. 항성은 활동을 하면서 어떤 원소를 새로이 만들어내나요
항성은 내부에서 핵융합을 통해 새로운 화학원소들을 만들어내게 됩니다. 모든 별은 생애의 초기에 중심에서 수소 핵융합반응을 일으켜 헬륨을 만들게 하며 이때 엄청난 에너지가 나오며 별은 그 에너지로 빛을 내게 됩니다. 별이 더 진화하게 되면 헬륨을 연료로 쓰기 시작하고 탄소,산소,네온,마그네슘 등을 차례대로 만들어내게 되고 이 과정에서 별의 중심온도가 훨씬 더 올라가게 되며 질량이 태양보다 훨씬 큰 별들에선 규소나 황 칼슘 철등을 만들어내게 되며 철 이후부턴 핵융합으로 원소들을 만들수 없게 됩니다. 이후 아주 무거운 별이 죽을때 초신성으로 폭발을 하게 되며 그 폭발 에너지가 금이나 은 우라늄 플루토늄과 같은 무거운 원소들을 만들게 합니다.
Q. 화산과 지진은 어떤점에서 관련이 있는건가요
화산과 지진은 둘다 지각의 움직임과 관련이 있는데요. 지구의 표면이 여러개의 판으로 나뉘어 있고, 이러한 판들이 움직이며 지진과 화산활동을 일으키는데 판의 경계에서 마찰, 충돌, 이동을 일으키며 지진을 발생시키고 이 틈으로 마그마가 올라오며 화산이 분출되게 되는것이죠. 화산과 지진은 변환형경계, 수렴형 경계, 발산형경계에서 발생하게 되며 화산이 분출한 전후에 마그마가 이동하며 지각을 밀어내며 지진을 발생시키며 지진이 발생한 이후엔 큰 지진이 지하 마그마실의 압력을 변화시키면서 화산분화를 유도하게 합니다. 하나의 큰 지각 변동이 주변 화산과 단층에 연쇄반응을 일으키기도 하지요.
Q. 화산을 폭발하고 나서 어떻게 생태계가 회복을 하는건가요
화산이 폭발하게 되면 용암과 화산재 생명이 없는 땅이 되면서 식물이나 동물 미생물등이 모두 사라지게 되죠. 이에 따라 토양이 없어지고 생물이 살 수 없는 척박한 환경이 되게 되면 이후 이끼나 지의류 같은 생물이 바위 위에 정착하게 되고 바위를 조금씩 이러한 생물들이부수고 유기물질을 쌓으며 토양을 만들게 합니다. 토양이 생기면 작은 풀과 잡초들이 자라기 시작하고 이 식물들이 자라면서 더 많은 유기물과 뿌리 구조로 토양을 비옥하게 만들게 되죠. 나무나 관목 같은 큰 식물들이 자라기 시작하고 작은 동물이나 곤충과 조류 등이 서서히 돌아오게 됩니다. 이후 수십~수백년이 지나게 되면서 원래와 비슷한 산림 생태계가 만들어지게 됩니다.