안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에 산소가 풍부해진 시기는 언제부터인가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.지구에 산소가 풍부해진시기는 24억~21년전 사이로 보고 있으며 이때를 대 산소 사건으로 생각하고 있지요. 지구가 처음 형성되었을땐 대기가 오늘날과는 매우 달랐고 주로 이산화탄소, 메탄,질소 등으로 구성되어있었으며 산소도 거의 0에 가까웠었지요. 화산활동과 원시 지구의 화학적인 상태에 기인한것으로 지구의 호나경이 환원성 대기라고 알려져 있습니다.하지만 시아노박테리아가 광합성을 통해 산소를 처음 해양의 철이온과 결합하여 철산화물 형태로 해저에 침전시키고 스트로마톨라이트와 같은 초기 생명체 화석에 철이 산화된 흔적을 발견한 이후로 그 이후부터 산소가 축적되는 시기를 거치게 된것이며 산소 농도가 처음보다 약 1% 이상 ㅅ증가한것으로 보고 있으며 그 이후 ㅣㅈ속적으로 증가하던 산소가 오존층을 형성하고 자외선으로부터 보호하는 역할을 하게 되면서 지표면 근처의 환경이 안정화되기 시작한 것입니다. 산소의 농도가 증가하면서 산소를 활용할 수 있는 호기성 생물이 등장하게 되었고 더 ㅏㄶ은 에너지를 생산하게 되면서 다양성이 크게 증가하여 진화를 가속화시킨거싱지요/
지구과학·천문우주
Q. 자연에서 여러가지가 모여 독특한 모습을 보여주는 것에는 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.자연에서 여러가지가 모여 독특한 모습을 만드는 현상이나 장소는 지형적이나 물질들의 조합현상이나 기후조건으로 달라지게 되는데 강이 바다로 흘러가는 하구에선 강물과 바닷물이 만나면서 독특한 생태계를 형성하며 강물이 바다로 흘러들어가면서 염분농도가 점진적으로 변화하고 이로 인해 염분이 다른 다양한 생물들이 공전하는 환경으로 만들어지게 되는것이지요. 조수 간만의 차에 따라 하구의 물길이 달라지게 되며 퇴적물이 쌓여 다양한 지형적인 특징을 만들어내기도 합니다. 강물이 바다나 호수로 흘러 들어가기전 퇴적물이 쌓여 만들어지는 지형인 삼각주도 독특한 경관을 보여주며 카르스트지형(석회암 지역에서 오랜시간 물이 석회암을 녹이며 형성된 지형), 사막의 오아시스(사막 한가운데에 물이 흐르는 현상). 빙하와 마년ㄴ설 등이 대표적인 자연경관이라고 생각하시면 될것같습니다!
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Q. 아이슬란드 화산폭발위험이 커지는데
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.아이슬란드의 화산 활동과 관련하여 빙하가 녹는것이 화산 폭발의 위험성을 증가시킨다느 ㄴ연구가 진행되고 있는것으로 알려져있습니ㅏㄷ. 우리나라의 화산은 크게 2곳인 백두산, 한라산이 있으며 백두산은 대표적인 한반도의 호라화산이지요. 밀레니엄 대폭발로 인해 매우 큰 분화를 일으킨다고 생각하고 있습니다. 제주도의 한란산은 휴화산으로 간주되지만아직 사화산은 아니여서 언젠간 터질수도 있다고 보고 있는것이지요.
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Q. 왜 하늘은 파랗게 보일까요? 궁금해요
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.하늘의 색이 보이는 것은 대기중에서 빛이 산란되는 현상때문이며 이는 레일리 산란때문에 나타나는 현상입니다. 태양빛은 백색광으로서 여러가지 색의 빛이 섞여 있는데 이중 우리가 볼수 있는 영역을 가시광선이라고 하지요. 파장의 길이에 따라 다른 색ㅇ로 나뉘게 되는데 가시광선 중에서 파장이 짧은 색은 보라색과 파란색, 긴색은 빨간색과 주황색입니다. (자외선과 적외선 생각하시면 됩니다) 지구의 대기에는 질소와 산소 같은 분자들이 존재하며 이 분자들은 태양빛을 산란시키는 역할을하게 되는데 대기중의 분자가 태양빛을 산란시킬때 파장이 짧은 빛이 더 많이 산란되는 현상을 의미하지요~ 태양에서 나오는빛이 지구의 대기권에 도달하게 되면 공기중의 분자에 의해 산란되는데 파장이 짧은 빛을 더 강하게 산란시켜 사람의 눈이 보라색보다 파란색에 더 민감하게 반응하면서 파란색으로 보이게 되는것입니다. 일출이나 일몰시에는 태양빛이 대기를 통과하는 경로가 길어지게 되어 파장이 짧은 파란색 빛이 대기를 많이 통과하는 동안 거의 다 산란되고 파장이 긴 빨간색과 주황색 빛만이 남아 우리에게 도달하여 붉으스름하게 보이게 됩니다!
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Q. 태양은 산소가 없는데 왜 계속 불을 내뿜나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.태양은 육안으로 보았을때 불타고 있는것처럼 보이지만 실제로는 화학적인연소가 아닌 핵융합반응에 의해서 타고 있습니다. 즉 우리가 흔히 아는 산소와의 화학반응인 연소과정이 아닌것이지요. 태양은 거대한 수소와 헬륨의 구름으로 이루어져 있으며 태양 내부에서는 매우 높은 온도와 압력으로 인해 핵융합 반응이 일어나게 됩니다. 핵융합 반응은 수소 원자들이 융합하여 헬륨을 생성하면서 엄청난 에너지를 방출하는 과정이며 이 과정은 화학적 연소와 달리 산소가 전혀 필요하지 않게 되는것이지요. 태양의 중심부는 온도가 약 1500만도 이상이며 이 높은 온도와 압력으로 인해 수소 원자핵들이 서로 융합하게 되는데 태양 내부에서는 네개의 수소 원자핵이 융합하여 하나의 헬륨 원자핵을 형성하게 하는것이지요. 수소 원자핵들이 융합하여 헬륨 원자핵을 형성하게 되면 헬륨 원자핵의 질량은 융합하기 전의 수소 원자핵들의 총 질량보다 약간 작게 되는 E=mc2에 의해ㅓ 태양의 빛과 열이 방출되는 과정을 거치게 되는것이지요. 태양의 중심부에서는 이와 같은 핵융합 반응이 계속해서 일어나고 있으며 방출된 에너지가 태양의 외곽으로 전달되게 되며 태양 전체가 뜨거운 상태를 유지하게 합니다. 태양에서 방출되는 에너지는 빛과 열 형태로 우주 공간을 통해 지구에 도달하게 되며 지구의 생명유지와 기후 조절에 중요한 역할을 하고 있지요. 태양에서의 에너지 방출은 매초 약 4ㅓㄱ톤의 수소가 헬륨으로 융합되면서 ㅏㄹ생하게 되는 현상입니다.