안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 시작인 빅뱅 이론은 무엇인가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.에드윈 허블의 관측에 따라 먼 은하들이 멀어지고 있는 것이 발견되었는데 이는 우주가 시간이 지남에 따라 팽창하고 있음을 보여줍니다. 만약 과거로 시간을 되돌리면 우주는 점점 더 작은 공간으로 수축하며 결국 특이점이라는 무한히 작은 밀도의 상태에 도달하게되고 이 특이점에서 우주가 시작되었다는 것이 빅뱅 이론의 핵심입니다. 1965년, 펜지어스와 윌슨이라는 두 과학자는 모든 방향에서 미세한 전파 신호(마이크로파)를 감지했습니다. 이는 빅뱅 이후 약 38만 년이 지난 시점에, 우주가 냉각되면서 방출된 우주 마이크로파 배경 복사로 해석됩니다. 이 신호는 빅뱅 이론을 뒷받침하는 중요한 증거입니다. 빅뱅 이론은 초기 우주에서 발생한 핵합성을 통해 수소, 헬륨, 그리고 소량의 리튬 같은 가벼운 원소들이 생성되었다고 설명합니다. 실제로 우주에서 관측되는 가벼운 원소들의 비율이 이 이론과 일치합니다. 빅뱅 이후 우주가 팽창하고 냉각되면서 물질이 모여 은하, 별, 그리고 행성이 형성되었습니다. 이 과정은 빅뱅 이론으로 잘 설명되며, 관측된 우주의 구조와도 부합합니다.
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Q. 종말의 물고기가 호주에서 잡혔다고 하는데요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.호주 인근 해안에서 잡힌 종말의 물고기라고 불리우는 친구는 오아피시입니다. 오아피시는 심해어로 매우 긴 몸과 말처럼 생긴 머리로 인해 독특한 외모를 가집니다. 오아피시는 심해에서 서식하며, 드물게 해안 가까이 떠오르는데, 전통적으로 지진이나 쓰나미 같은 자연재해의 전조로 여겨지기도 헸죵~! 과학적으로는 오아피시가 해저 지진과 직접적으로 연결된다는 증거는 없지만, 그 출현이 자연재해와 연관되어 있다는 민간 신앙이 존재하기도 한다고 하네용!
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Q. 올 여름이 너무 더웠잖아요. 그렇다면 올 겨울은 안추울까요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.올해 여름이 역대급으로 길고 더웠던 만큼, 겨울에도 기후 변화의 영향을 받을 가능성이 매우 큽니다~ 일반적으로 지구온난화는 전반적으로 기온을 상승시키지만, 이는 겨울이 반드시 따뜻하다는 의미는 아닙니다. 지구온난화는 또한 기후를 더 극단적으로 만들기도 하여, 일부 지역에서는 매우 추운 날씨를 경험할 수도 있습니다. 겨울의 추위에 영향을 미치는 주요 요인은 북극 진동과 제트기류입니다. 이 요소들이 어떻게 변동하느냐에 따라 겨울이 따뜻할 수도, 또는 갑작스럽게 추운 한파를 동반할 수도 있습니다. 북극 진동은 북극 주변의 기압 차이에 따라 발생하는 대기 패턴입니다. 북극 진동이 양성일 때는 북극의 찬 공기가 제트기류에 의해 갇혀 북극에 머물지만, 음성일 때는 이 찬 공기가 남하해 한파를 일으킬 수 있습니다. 올해 겨울도 이 변동에 따라 한파가 올 가능성이 있습니다. 제트기류는 대기 상층부에서 빠르게 이동하는 바람의 흐름으로, 북극과 중위도를 나누는 역할을 합니다. 제트기류가 불안정해지면 북극의 찬 공기가 중위도로 내려와 한파를 유발할 수 있습니다. 최근 몇 년간 제트기류가 지구온난화로 인해 변동성이 커졌기 때문에 겨울 날씨 예측이 어려워졌습니다. 지구온난화로 인해 겨울이 전반적으로 예년보다 따뜻할 가능성도 있습니다. 실제로 최근 몇 년간 겨울이 이전보다 짧고 덜 추웠던 사례들이 많이 있었습니다. 이는 온실가스 증가로 인해 전 세계적으로 평균 기온이 상승하고 있기 때문입니다. 이번 겨울이 따뜻할 가능성이 있지만, 극단적인 기후 변화로 인해 일시적인 한파가 찾아올 수 있습니다. 따라서 올해 겨울은 춥지 않을 수 있지만, 지역적 또는 일시적으로 강력한 추위가 올 가능성도 있습니다.
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Q. 이번 여름 왜이렇게 길었나요? 지구온난화때문인가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.이번 여름이 특히 길고 9월까지 폭염이 지속된 이유는 기후 변화와 지구온난화가 중요한 원인으로 작용한것이죠~ 지구온난화로 인해 전 세계적으로 기온이 상승하면서 여름철이 길어지고, 극단적인 기후 패턴이 더 빈번해지고 있습니다. 특히, 북극의 해빙이 줄어들고 대기 순환이 변하면서 고온 현상이 더 오래 지속될 수 있으며 이러한 변화는 여름철 기온이 더 높고 더 길게 유지되는 경향을 보여주며, 열파와 폭염이 더 자주 발생하게 만듭니다. 또한, 고기압들(북태평양, 티벳트)과 같은 대규모 기압 시스템이 오래 지속되면서 더위가 길게 머무는 현상이 나타난 것으로 보고 있지요~
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Q. 행성의 공전궤도가 원형이 아니라 타원형인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.행성의 공전궤도가 타원형인 것은 중력상호작용과 운동에너지의 변화로 설명하게 되었꼬 독일의 천문학자 요하네스 케플러는 1609년에 행성들이 타원 궤도로 공전한다고 발표했습니다. 이 법칙에 따르면, 모든 행성은 하나의 초점에 별(태양)이 위치한 타원 궤도를 그리며 공전합니다. 타원 궤도는 완전한 원형이 아니며, 두 초점을 가진 곡선입니다. 이로 인해 행성은 태양에 가까울 때(근일점) 더 빠르게 움직이고, 멀어질 때(원일점) 더 느리게 움직입니다. 행성의 궤도는 중력에 의해 결정됩니다. 태양의 중력이 행성을 끌어당기는 힘과, 행성이 가진 속도가 결합되어 공전 궤도가 형성됩니다. 이 힘들은 균형을 이루어 행성이 일정한 경로를 따라 움직이지만, 초기 형성 과정에서 균일하지 않기 때문에 타원 궤도가 됩니다. 궤도가 타원형인 이유는 행성이 태양과 가까워질 때 중력에 의해 더 강한 속도로 움직이고, 멀어질 때는 약한 중력 때문에 느리게 이동하는 데서 발생합니다. 이것이 정확한 원형 궤도가 아닌 타원형 궤도를 만드는 중요한 이유입니다. 행성계는 수십억 년 전 원시 성운에서 기체와 먼지가 모여 형성되었습니다. 이 성운 내에서 물질들이 서로 충돌하고 결합하면서, 행성들이 형성되었는데, 이 과정에서 물질들이 무작위적인 운동량을 가지게 되었습니다. 이러한 초기 운동량이 타원형 궤도를 형성하는 데 중요한 역할을 했습니다. 태양계의 다른 천체들, 예를 들어 목성이나 토성 같은 거대한 행성들이 미치는 중력 영향 또한 각 행성의 궤도에 영향을 줍니다. 이로 인해 궤도가 미세하게 왜곡되거나 수정되면서 완전한 원형이 아니라 타원형을 유지하게 됩니다. 시간이 지나면서 궤도가 점점 더 원형에 가까워질 수 있다는 가설이 있지만, 실제로는 조석력과 행성 간 중력 상호작용 등 여러 요인으로 인해 타원형 궤도가 유지됩니다. 완전한 원형 궤도는 천체 간의 중력 균형이 완벽하게 맞아떨어져야 가능한데, 이러한 조건이 천체 역학에서는 흔치 않기 때문에 대부분의 행성들은 타원 궤도를 유지하게 됩니다. 행성들은 서로 중력을 끼치며 미세한 상호작용을 일으킵니다. 특히 거대한 행성들이 태양계 내에서 강한 중력을 발휘하기 때문에, 이 영향으로 궤도가 타원형으로 유지됩니다. 이런 상호작용은 특정 행성의 공전 궤도에 미세한 변화를 일으키지만, 시간이 지나도 원형이 되는 일은 거의 없습니다.