안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 태풍도 아주 작은것 부터 생길텐데 어떻게 해서 생기나요?
태풍은 열대 수역에서 시작되는데 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 열대 파동이 약한 저기압성 대류 활동으로 만들어지게 됩니다. 26.5도 이상의 따뜼한 바다에서 높은 습도를 가지며 바람의 차이가 크지 않는 곳에서 생기게 되는데 이를 통해 많은양의 수증기를 증발시키고 대기중으로 공급을 받게 되는 것이지요. 수증기가 상승하며 구름을 형성하고 응결하면서 잠열을 방출하여 대기를 가열하게 됩니다. 열대 파동이 점점 더 강해지면서 저기압이 형성되고 중심의 기압이 점점 낮아지게 되고 상승 기류가 더 강해지고 중심부에 구름 덩어리와 비가 형성되는것입니다. 이후 열대 폭풍의 단계에 들어가면서 바람의 속도가 시속이 더 강해지고 원형의 회전하ㅡㄴ 구름과 강한 바람이 나타나게 되면서 태풍의 이름이 만들어지게 됩니다. 태풍은 더욱 강력해지면서 시속 118km이상이 되게 되며 중심의 기압은 낮아지고 눈이 만들어지게 됩니다. 이후 차가운 바다로 이동하게 되면서 육지와의 마찰과 수증기의 공급이 부족하게 되면서 서서히 약해지게 됩니다! 태풍은 열대 해역에서 생기며 생겨나는 지역에 따라 이름이 달라지게 됩니다. 하지만 공통적으로 열대저기압이라는 이름으로 불려지게 되지요!
Q. 하늘의 별자리는 억지로 그려놓은것 같은데 실제로 그게 진짜 무슨무슨 별자리처럼 보이나요?
별자리는 자연적으로 하늘에 형성된 별들의 집합으로서 그 모양과 이름은 인간의 상상과 문화적인 그리고 종교적인 이유로 결정되게 된답니다. 고대 문명에서 사람들은 하늘을 관찰하며 밝은 별들을 서로 연결하여 다양한 모양을 상상하게 되는데 별들을 연결하여 신화 속 인물, 동물, 사물의 형태로 만들어내게 된것이지요. 그리스 로마 신화에 빗대기도 한것이지요. 하지만 별들은 우주의 광대한 공간에 무작위로 분포되어 있고 우리가 지구에서 바라볼때 특정한 위치에서 특정한 별들이 서로 가까워보이는것 뿐이지요. 별들은 실제로 서로 가까운것이 아니라 지구에서의 시각적인 착시로 인하여 ㅌ그정한 모양을 이루는것처럼 보이게 되는 것입니다. 별자리는 별들이 자연스럽게 특정한 모양을 형성하는것이 아닌 인간의 상상으로 별들을 연결하여 모양을 만들어내게 된 것입니다. 이를 바탕으로 국제천문연맹에선 공식적으로 88개의 별자리를 정의하게 되었습니다. 별자리는 지구에서의 관점에서 만든것이기에 다른 행성에서 보면 이러한 모양이 완전하게 다르게 보이게 될것입니다.
Q. 빛의 속도는 공기중에서나 물속에서나 진공상태에서도 모두 같은건가요?
빛의 속도는 매질에 따라 달라지게 되는데 가장 빠른 속도는 진공상태에서의 빛의 속도로서 빛의 최고 속도를 의미하게 되는 것이지요~ 빛의 속도에 대한 기본 개념은 진공상태에서 299,792,458m/s입니다. 우주에서 빛이 이동할 수 있는 가장 빠른 속도를 의미하는 것이지요~ 물리학의 기준 속도입니다! 공기중에서는 약간 느려지는데 299,705,000m/s로 나타내게 됩니다. 공기 입자와의 미세한 상호작용으로 인해 빛의 진행 속도가 미세하게 감소하게 된다는 특징이 있지요! 물속에선 225,000,000m/s로서 진공에서보다 약 25%가 감소하게 됩니다. 즉 빛이 매질을 통과하며 입자와 상호작용하게 되면서 속도의 변화가 야기 되는것이지요. 지구의 둘레가 40,000km정도이기에 이를 나노게 되면 지구를 약 7.5바퀴 돌게 되는것입니다!
Q. 위성이 대기에서 추락을 할때 오염물질이 많이 생길까요?
위성이 지구 대기권에 진입하면 공기와의 마찰로 인해 높은 온도가 발생하며 위성을 빠르게 가열하게 됩니다. 대부분의 위성은 대기권에서 가열되어 완전히 타버리거나 작은 파편으로 분해되게 됩니다. 타지 않고 남은 조각은 지구 표면으로 떨어질 수 있게 되며 대개 해양이나 인적이 드문 지역에 떨어지게 되는 것이지요! 위성이 대기권에서 타게 되면서 연소의 부산물로 금속 산화물이나 탄소 및 유기물들 산화질소와 같은것들이 나타나게 되며 연료의 유덕성 화학물질이나 냉각제 등이 나오게 됩니다. 하루에 약 3개정도의 위성이 자연적으로 지구 대기권에 진입하는데 대부분의 위성은 지구 대기에서 완전히 타버리게 되면서 오염 물질이 지표면까지 도달하는 경우는 드물게 되는 것이지요! 실제로는 오염의 영향이 거의 없는 수준이랍니다!
Q. 행성과 항성의 차이점에 대해 알고 싶습니다.
행성이란 항성 주위를 공전하는 천체로 자체적으로 빛을 내지 않습니다. 고체 표면이나 가스 대기를 가지고 있으며 공전 궤도를 따라 항성을 중심으로 회전하지요. 항성이란 자체적으로 에너지를 생성하고 빛을 발산하는 천체로서 수소를 핵융합하여 헬륨을 생성하며 에너지를 방출하고 강력한 중력으로 인해 핵에서 발생하는 에너지를 통해 스스로 빛을 방출하게 됩니다. 지구는 태양이라는 항성을 중심으로 공전하며 자체적으로 에너지를 생성하지 않고 태양으로부터 빛을 받아 반사하거나 열을 방출하게 되며 지구는 행성으로 분류되게 되는 것이지요! 항성은 행성에 에너지를 공급하고 행성은 항성의 중력에 의해 궤도를 유지하게 됩니다. 항성과 행성의 중간에 위치한 천체는 갈색왜성이라고 하는데 핵융합을 유지할 수 있을 만큼의 질량은 ㅜㅂ족하지만 자체적으로 약간의 빛과 열을 방출하게 되지요.