지구과학·천문우주
Q. 블랙홀을 어떻게 생성 되는지 궁금합니다
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.블랙홀은 대체로 아주 거대한 별(태양 질량의 최소 20배 이상)이 생을 다할 때 형성되며 이 거대한 별들은 핵융합 반응을 통해 중심부에서 에너지를 만들어내며, 이 에너지가 중력과 균형을 이루어 별을 유지하게 되지요~ 시간이 지나면서 별의 핵에 있는 연료(주로 수소)가 점차 소진되면, 핵융합 반응이 점점 약해지고 핵융합이 멈추면 중력을 지탱할 에너지가 없어지고, 별의 중심부는 급격히 수축하게 됩니다. 중심부가 수축하면서 별의 외곽층이 급격히 폭발하며 이러한 현상을 초신성이라고 하지요~ 초신성 폭발 이후 남은 핵이 매우 큰 질량을 가지게 되면, 중력은 이 핵을 점점 더 압축하여 결국 블랙홀이 됩니다. 만약 남은 핵의 질량이 매우 크다면, 중력은 원자들을 더 이상 지탱할 수 없을 만큼 압축하여 모든 물질이 무한히 작은 공간인 특이점으로 수축하고 이렇게 형성되는것이 블랙홀이 되는것이죠~ 두 개 이상의 블랙홀이 서로 충돌하고 병합하여 더 큰 블랙홀을 형성할 수도 있습니다. 이 과정에서 엄청난 에너지가 중력파의 형태로 방출되는것이지용!
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Q. 여름이 해가지날수록 점점 더워지는거같은데 왜 그런걸까요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.여름이 시작되면 태양은 더 강하게 지구를 비추기 시작하지만 지표면, 특히 육지와 바다는 이 에너지를 흡수하여 온도가 올라갑니다. 그러나 지구는 방대한 크기를 가지고 있기 때문에, 열이 즉시 방출되지 않고 서서히 축적되고 시간이 지남에 따라 이 열이 점점 더 많이 쌓이면서 기온이 상승하게 됩니다. 바다는 열을 매우 잘 저장하는 매체이며 태양이 강하게 비추면서 바닷물이 따뜻해지기 시작하지만, 물은 온도를 올리는 데 시간이 오래 걸려지며 바다가 열을 천천히 축적하고 나면, 이 축적된 열이 대기로 방출되며 주변 지역의 기온을 상승시키는 역할을 하지용~ 그래서 여름이 깊어질수록 해양의 영향으로 더 더운 날씨가 계속됩니다. 여름 동안, 북반구는 태양에 더 가까워지고, 태양이 더 높은 각도로 지표면에 에너지를 전달하고 이로 인해 지구가 받는 일사량(태양 에너지의 양)이 최대가 됩니다. 그러나 가장 많은 일사량을 받는 시기(하지) 직후에 기온이 최고조에 이르지 않는 이유는, 지표면과 바다가 받은 에너지를 서서히 방출하기 때문이지용. 이로 인해 여름 중반에서 후반에 기온이 최고에 도달하게 됩니다!
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Q. 구름 없이 맑은 하늘은 왜 하늘색인가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.하늘이 ㅡ색이 하늘색으로 보이는건 빛이 지구로 들어오며 지구의 대기를 만나며 산란되기 때문입니다~ 태양빛은 여러 색깔의 빛이 합쳐져 이루어진 백색광이며 이 빛은 사실 여러 파장의 빛으로 이루어져 있는데, 빨간색에서 보라색까지 다양한 색이 포함하게 되지용 각 색깔은 파장이 다릅니다. 빨간색은 긴 파장을 가지고 있고, 파란색은 짧은 파장을 가지고 있습니다. 지구 대기에는 질소와 산소 같은 작은 분자들이 존재하고 태양빛이 대기에 도달하면, 이 빛은 대기 중의 분자들에 의해 산란됩니다. 짧은 파장을 가진 파란색 빛은 긴 파장을 가진 빨간색 빛보다 더 많이 산란되는데 우린 이를 가지고 레일리 산란이라고 부릅니다~ 파란색 빛이 대기 중에서 많이 산란되기 때문에, 우리가 하늘을 볼 때 모든 방향에서 산란된 파란색 빛이 눈에 들어오게 됩니다. 이로 인해 구름 없는 맑은 날에는 하늘이 파란색으로 보이는 것입니다. 태양이 낮게 위치할 때, 빛은 더 두꺼운 대기를 통과하게 되고, 이로 인해 짧은 파장의 파란색 빛이 더 많이 산란됩니다. 그 결과, 더 긴 파장을 가진 빨간색과 오렌지색이 남아 하늘이 붉게 보이게 되며 고지대에서는 대기의 밀도가 낮아 파란색이 덜 산란될 수 있지만, 여전히 하늘은 파란색으로 보입니다. 우주에서는 대기가 거의 없기 때문에 하늘이 검게 보입니다.