안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 지구는 매일 자전을 하고 1년단위로 공전을 한다고 하는데요, 지구의 자전은 어떤 방향으로 돌아가는 걸까요?
지구의 자전방향은 서에서 동으로 움직이는데 지구 위에서 보게 된다면 반시계방향으로 돈다고 표현합니다. 북극에서 지구를 내려다보면 그렇다는 것이지요. 우리가 보는것은 그것을 지구안에서 보기에 반대로 움직이는것처럼 보이게 되며 동쪾에서 떠서 서쪽으로 지는것이 자전방향을 기준으로 살펴보기 때문입니다. 자전방향은 46억년 전 태양계 형성 초기 회전하는 거대한 가스와 먼지 구름에서 만들어지게된 지구에서 이미 만들어지면서 회전 방향을 가지게 되고 그 방향으로 수축을 하게 되면서 행성들이 그 회전방햐을 그대로 물려 받게 된 것이지요. 이론적으로 자전하는 방향이 바뀔수도 있지만 매우 드물게 나타나며 금성과 천왕성의 경우 지구와 반대방향으로 자전하게 되는데 거대한 천체와의 충돌로 자전축이나 자전 방향이 뒤틀렸을것이라고 보고 있습니다. 현재로선 지구의 자전 방향이 절대 바뀌지 않을것으로 보고 있지요.다만 자전속도는 조석마찰에 의해서 조금씩 느려지고는 있습니다. 자전 방향은 코리올리 효과를 발생시키고 이에 따라 대기의 순환, 해류의 흐름 등에 영향을 주게 하며 하루의 24시간을 만들어내게 합니다. 이러한 자전 속도는 초속 465m이며 우리는 이 운동을 전혀 느끼지 못하게 됩니다. 그 이유는 지구와 함께 모든 것이 같은 속도로 움직이고 있기 때문이며 이는 우리가 자동차를 타고 가면 처음엔 속력을 느끼다가 나중엔 느끼지 못하는 원리와 같다고 생각하시면 됩니다!
Q. 슈카토프 추진기가 구현가능하다는 가정하에서, 태양계이동은 얼마의 시간이 소요되나요?
슈카토프 추진기는 항성을 직접 이동시키는 개념으로서 실제로 구현가능하다면 태양을 1광년만큼 이동하는데 걸리는 시간이 대략적으로 2,430만년 정도 걸리며 이는 등가속도 운동공식을 그대로 적용하게 되어 나타난 결과입니다. 하지만 현재 기술로는 구현불가능하다고 밝혀져있으며 지름이 수천만 km에 달하는거울이 필요하다고 알려져 있습니다.
Q. 태양계 행성 중 지구 다음에 위치한 화성이 붉은색을 띄는 이유로 새로 밝혀진 원인은?
최근의 연구에선 산화철과 함께 페리하이드라이트(수화된 철 산화물)가 주요한 원인이라고 밝혀지기도 하였다고 합니다. 이는 2025년 2월 브라운 대학교와 스위스 베른 대학교의 연구팀의 연구 결과 나타난 것이며, 화성의 화산암인 현무암과 페리하이드라이트를 혼합하여 생성된 스펙트럼이 화성 궤도 탐사선이 관측한 데이터와 매우 유사하다는 것을 발견하여 알려지게 되었습니다.
Q. 우주에서 별이 잘 안보이는 올베르스 역설에 대한 최근 현대적 해석은 어떻게 되나?
올버스의 역설은 고전적인 천문학적 문제중하나이며 우주에 별이 무한히 많고 무한한 시간 동안 존재했다면 밤하늘은 밝아야 하지 않을까라는 의문점에서 시작했는데, 우주의 나이는 유한하다는것이며 빅뱅 이론에 따라 138억년 전 시작하였지만 빛의 속도가 유한하기에 그 이전에 발생한 빛은 아직 우리에게 도달하지 못한것이지요. 이로 인해 우리가 관측할 수 있는 우주의 범위는 관측가능한 우주로 제한되고 멀리 있는 항성이나 은하들은 아직 그 빛이 도달하지 않았거나 도달하더라도 적색편이로 가시광선이 아닌 파장으로 변현되며 밤하늘에서 보이지 않게 되는 것이지요. 우주의 팽창은 빛의 에너지가 감소하고 있으며 팽창하는 공간은 빛의 파장을 늘리며 더 낮은 에너지 상태로 이동하게 되는것이지요. 별이나 은하에서 방출된 빛은 팽창 과정에서 점점 적색편이되며 가시광선이 아닌 마이크로파, 적외선의 형태로 변환되게 됩니다. 하늘이 어둡게 보이는것은 빛이 없어서가 아니라 그 빛이 눈에 보이지 않는 파장의 형태로 변형되기 때문인 것이지요. 또한 우주에 별이 무한히 균등하게 퍼져있꼬 영원히 존재한다고 가정하는 올버스의 역설과는 다르게 별은 무한히 오래 살지 않으며 탄생하고 죽는 ㅐㅅㅇ애 주기를 가지게 되고 우주의 구조는 균일하지 않고 복잡한 구조로 구성되게 됩니다. 현대의 관측 기술과 우주망원경의 발전은 이러한 역설의 더 깊은 이해를 가능하게 해주며 초적외선 영역에서 과거 보이지 않던 먼 은하들을 확인하고 초기 우주의 상태를 시각화하여 확인하고 있지요.
Q. 우주 관측용으로 발사된 아인슈타인 탐사선이 발견한 X선 방출의 특징은?
아이슈타인 탐사선의 공식 명칙은 HEAO-2이며 1978년 미국 나사의 세계 최초 X선 망원경 장착 우주 관측위성입니다. 우주 X선 천문학의 문을 연 선구자이며 1978년 11월부터 1981년까지 활동하며 엄청난 과학적 성과를 내게 되었찌요.점광원 뿐만아니라 확산광도 관측하였으며 X선 방출의 공간 분포와 온도 정보를 회득하고 고에너지 천체의 분광을 분석하는 과정을 거치게 되었습니다. 이를 통해 초신성의 잔해와 활동은하핵, 은하단, 중성자별과 X선 쌍성계 등을 보았습니다.