안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 하루의 일교차가 이렇게 10도 정도 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.일교차가 10도정도씩 커지는것은 가을철에 주로 대체로 맑고 청명한 날씨가 많은데 낮동안에 햇빛이 지표면을 직접적으로 강하게 가열하지만 밤에는 구름이 거의 없기에 열이 빠르게 대기중으로 방출되게 되고 구름은 ㅕㅇ릉ㄹ 지표면 가까이에 머물게 하게 하는데 구름이 적으면 낮에 데워진 지표면의 열이 빠르게 방출되어 밤 기온이 떨어지게 됩니다. 가을에는 햇빛이 강하게 내리쬐면서 낮 동안 지표면이 많이 가열되며 낮 기온을 크게 상승시켜 밤이 되면서 냉각으로 인해 기온이 ㄱ브격히 하락하게 되어 일교차가 커지는것이지요. 가을철에는 대기중 습도가 낮은 경향성이 있는데 습도가 낮을수록 열이 더 빠르게 방출되기에 밤에는 기온이 더 크게 떨어지고 습도가 높을경우 공기중 수증기가 열을 보존해주지만 건조한 공기는 열을 쉽게 방출하게 하는것이죠. 가을이 되면 낮의 길이가 짧아지기 시작하면서 햇빛이 지표면에 도달하는 시간이 줄어들고 태양 고도가 낮아지면서 낮 동안의 기온이 어느정도 제한되며 밤동안에 열 방출이 계속되는 현상이 나타나게 됩니다.
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Q. 우리가 관측하는 은하가 다른 은하인데 우리가 은하에 속해있지 않을수도 있지 않나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.우리는 태양계가 속해 있는 우리 은하내에서 존재합니다. 우리의 위치는 은하 중심으로부터 약 25,000광년 떨어진 오리온자리 팔이라는 은하의 나선팔 부분에 있습니다. 여기서 우리는 외부의 은하들을 관측하고, 은하가 어떻게 생겼는지를 분석하게 됩니다. 관측 기술의 발달로 우리 은하뿐 아니라 다른 은하들을 관찰할 수 있게 되었고, 이를 통해 우주의 구조를 이해하게 되었습니다. 우리는 우리 은하의 별 분포와 구조를 내부에서 관측할 수 있으며, 나선팔 구조나 은하 중심의 위치를 파악할 수 있습니다. 또한, 우리 은하의 회전 곡선과 질량 분포를 분석해 우리 은하가 나선형 구조를 가진 하나의 독립된 은하임을 알 수 있습니다. 우리는 우리 은하를 구성하는 별, 성운, 가스, 그리고 암흑 물질의 분포를 분석해 왔으며, 이를 통해 우리 은하가 하나의 독립된 은하임을 확인했습니다. 우리 은하는 수십억 개의 별을 포함하며, 거대한 중심부의 은하 중심(블랙홀)과 여러 개의 나선팔로 구성되어 있습니다.
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Q. 빅뱅 이전을 연구개발하는 과학자도 있나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.양자 중력 이론과 시간의 시작 현재의 일반 상대성 이론과 양자역학은 빅뱅의 초기 상태를 설명하는 데 한계가 있습니다. 그래서 과학자들은 이를 통합하려는 양자 중력 이론을 개발하고 있습니다. 이 이론의 주요 목표 중 하나는 플랑크 시간(10^(-43)초) 이전의 우주의 상태를 설명하는 것입니다. 이 시점 이전에는 현재의 물리 법칙이 적용되지 않기 때문에, 우주가 기존의 개념인 ‘시공간’이 없는 상태로 존재했을 가능성도 제기되고 있습니다. 끈 이론과 멀티버스 가설 끈 이론에서는 우주를 초끈(superstring)과 브레인(brane)이라는 구조로 설명합니다. 일부 이론에 따르면, 빅뱅은 두 개의 거대한 브레인이 충돌하면서 발생한 사건일 수 있습니다. 이 가설에서는 빅뱅 이전에도 다른 브레인들이 존재했으며, 이는 무수히 많은 우주가 존재하는 멀티버스 이론으로 이어집니다.
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Q. 제임스 웹 망원경의 원리는 어떻게 되는지 궁금 합니다.
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.제임스 웹 망원경은 적외선 파장에서 우주를 관측합니다. 이는 우리가 일반적으로 눈으로 볼 수 있는 가시광선보다 파장이 긴 빛입니다. 우주의 많은 물체들, 특히 먼 은하, 별의 형성, 행성 형성 과정 등은 적외선에서 많은 정보를 방출합니다. 특히, 먼 우주에 있는 물체들은 우주의 팽창에 의해 빛이 적색 편이되는데, 이는 가시광선 영역이 아닌 적외선 영역으로 이동하게 됩니다. 따라서 적외선을 관측할 수 있는 제임스 웹 망원경은 빅뱅 이후 초기 우주의 모습을 볼 수 있습니다. 제임스 웹 망원경의 주경은 6.5미터로, 허블의 약 2.4미터 주경에 비해 훨씬 크고 더 많은 빛을 모을 수 있습니다. 더 큰 주경은 더 많은 빛을 수집할 수 있어, 더 멀리 있는 천체의 희미한 빛을 감지하는 데 매우 유리합니다. 이 주경은 18개의 육각형 반사경으로 구성되어 있으며, 발사 후 우주에서 조정되어 하나의 큰 주경처럼 작동합니다. 제임스 웹 망원경은 매우 차가운 온도를 유지해야 합니다. 이는 적외선 관측에 필수적입니다. 망원경 자체에서 발생하는 열이 적외선 신호를 방해할 수 있기 때문에, 망원경은 약 -233℃ 정도의 온도로 유지됩니다. 이를 위해 태양 차단막이 사용되며, 이 차단막은 태양, 지구, 달의 열을 차단하여 망원경의 온도를 낮추는 역할을 합니다. 제임스 웹 망원경은 지구에서 약 150만 km 떨어진 라그랑주점 L2에 위치해 있습니다. 이 위치는 지구와 태양 사이의 중력 균형점으로, 망원경이 지구와 태양을 한 쪽 방향으로 바라볼 수 있어 안정적인 관측을 가능하게 합니다. L2에서 태양 차단막이 태양, 지구, 달을 모두 차단하기 때문에 망원경이 항상 차갑게 유지될 수 있습니다.
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Q. 스마트폰으로 별이나 은하수를 촬영 가능하다는데 방법이 궁금합니다.
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.별과 은하수를 촬영하려면 빛 공해가 적은 곳으로 가는 것이 중요하며 도시의 빛이 없는 산, 바닷가, 시골 등에서 촬영하는 것이 좋으며 날씨가 맑고 대기가 깨끗해야 별과 은하수가 선명하게 보이며 미세먼지나 구름이 많으면 촬영이 어렵게 됩니다. 특히 달이 없는 밤에 가장 잘 보이지요~ 스마트폰의 기본 카메라 앱으론 촬영이 쉽지 않게 됩니다. 장노출 촬영에서는 스마트폰이 조금이라도 흔들리면 사진이 흐려지기 때문에 삼각대가 필수입니다. 삼각대가 없다면 스마트폰을 고정할 수 있는 안정된 장소를 찾아야 합니다.