안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 이 우주는 오직 태양만이 빛을 발한다고 알고 있는데, 그외 다른 행성들도 빛을 발하는 별이 있을까요?
우주엔 실제로는 수천억개의 별들이 곳곳에서 빛을 내고 있지요~ 태양은 우리가 사는 태양계의 중심에 있는 항성으로서 스스로 핵융합 반응을 통해 빛과 열을 방출하고 태양뿐만 아니라 밤하늘에 보이는 수 많은 별들 또한 태양처럼 스스로 빛을 내고 있지요~ 우리 눈에는 별빛으로 반짝이는 것들이 실제로는 태양보다 훨씬 멀리 존재하게 되는 항성들이지요.행성들은 스스로 빛을 내진 않지만 항성의 빛을 반사하며 빛나보이게 되는것입니다. 그래서 밤하늘에 보이는 밝은 별같은 점들 중 일부는 사실 별이 아니라 행성인 것이지요. 별들이 빛을 내는 원리는 핵융합을 통하여 이루어지는데 수소 원자들이 헬륨으로 융합하는 과정에서 엄청난 에너지를 생성하고 이 에너지가 빛과 열로 방출되며 주변을 비춰주게 되는 것이지요. 이렇나 핵융합 반응은 중력이 매우 강한 중심부에서 일어나기에 매우 큰 질량과 밀도를 가진 항성에서만 가능하게 된답니다. 우주에 존재하는 다양한 별들은 크기, 온도, 색깔, 밝기에 따라서 O형,B형,A형,G형,K형,M형으로 나뉘게 되며 온도가 뜨거운 것부터 차가운 형식으로 나타낸 것ㅇ비니다. 별이 스스로 내는 빛은 지구에서 수백~수천광년 떨어진곳에 있음에도 보일만큼 강력하지만 매우 멀리 있끼에 작은 점처럼만 보이는 현상이 나타납니다.
Q. 달에 착륙해서 관찰한 것은 무엇이 있나요?
아폴로 미션에서는 총 382kg이상의 달 암석과 토양을 지구로 가져왔따고 알려져 있으며 달 표면은 현무암질 용암평원인 달이 ㅡ바다와 고지대로 구성되어 있는데 충돌구가 많고 대부분이 운석의 충돌로 생긴것이며 풍화작용이 없고 이로 인해 대기와 물이 없어 암석이 거의 그대로 보존되게 된것이지요. 달은 매우 얇은 익소스피어라는 희박한 대기를 가지는데 사실상 진공상태입니다. 낮엔 120도 이상이며 밤엔 영하 170도 이하로 극심한 일교차를 가지게 되며 달 내부는 지진계를 설치해 살펴본 결과 지구처럼 지각, 맨틀, 핵 구조를 가지며 핵이 작고 부분적으로 액체 상태를 가지고 있다고 알려져 있습니다. 최근 탐사를 통해서 달의 남극 지역에 물 얼ㅇ므이 존재한다는 사실을 발견하였고 분화구의 그늘진곳에 얼음이 존재할 가능성이 높다고 보고 있습니다. 달은 월석을 분석해본 결과 지구의 암석과 성분이 거의 유사하기에 거대 충돌가설이 가장 유력하다고 보고 있으며 현재 달엔 자기장이 없고 과거에 일시적으로 있었을수도 있다고 보는 흔적들이 발견되기도 하였답니다. 달은 지구의 중력에 1/6수준이며 점프하거나 뛰어서 걷는 모습이 이로인해 발생한 것이지요.
Q. 왜 여름철에는 기온이 많이 상승할까요?
지구는 공전하며 자전축이 23.5도 기울어져 있습니다. 이로 인해 여름철엔 태양이 더높이 떠오르고 지면에 더 많은 태양에너지가 오게 되지요. 여름철 한낮엔 태양이 머리 위 가까이 올라오며 겨울철 한낮엔 태양이 낮게 떠 태양에너지의 양이 지구로 들어오는게 달라지는것이지요. 여름엔 태양의 고도가 매우 높고 이로 인해 태양빛이 대기를 통과하는 거리가 짧아지고 열손실이 적으며 더 많은 에너지를 지표면에 도달시키게 합니다. 또한 낮의 길이가 길어지며 태양 빛을 받는 시간이 많아지게 되고 하루 중 태양열을 흡수하는 시간이 길어지기에 축적된 열이 증가하게 되는것이지요. 태양에너지는 대기를 직접 데우는것보다 지표면을 먼저 데우고, 열이 공기를 다시 가열시키게 되는데 여름철엔 지표가 오랜시간, 강한 햇빛을 받아 달궈지기에 대기 온도도 자연스럽게 올라가게 되는것이지요. 도시 지역은 아스팔트, 건물 등의 열을 잘 흡수하는 물질이 많아 열섬 현상이 나타나게 됩니다. 온실가스의 증가로 인해 여름철 기온이 예년보다 더 높아지는 현상이 나타나게 되지요!
Q. 우주에 떠돌아다니는 떠돌이별인 별똥별이 우리나라에 떨어진것중 가장 큰 것은 무엇이며, 평상시에도 떨어질 확률이 많은지 궁금합니다.
별똥별이란 유성을 의미하는데 대기중 마찰로 빛을 내며 타는 작은 소행성 조각이나 먼지 등을 이야기 합니다. 대기에서 완전히 대부분은 소멸하지만 일부는 남아서 땅에 오게 되죠. 이러한것들은 운석이라고 합니다.우리나라에선 경남 진주에서 2014년 34kg정도의 철운석이 떨어진것으로 보고 있으며 외계 태양계 형성 초기에 대한 단서를 포함하고 있는 굉장히 중요한 과학적 가치를 지니고 있는 운석이였습니다.하루에 약 100톤 정도의 우주먼지나 유성체가 지구로 유입되며 이중 대부분은 대기권에 타서 없어지지만 연간 5천개정도의 운석이 지표면으로 떨어진다고 보고 있습니다. 전세계적으로 지금까지 운석에 사람이 맞은 기록은 2건정도 있습니다.별똥별이 많이 보이는 시기는 유성우가 있을시기이며 시간당 수십~수백개의 유성이 관측된다고 알려져 있습니다.
Q. 블랙홀이 다시 커지는 경우는 없는건가요?
블랙홀이 실제로 커지기도 한답니다. 물질을 빨아들이며 주변의 가스나 별, 먼지, 행성, 다른 블랙홀등까지 흡수하며 질량을 증가시키게 되고 질량이 커지면 사건의 지평선 반경도 커지게 되는것이지요. 또한 다른 블랙홀과 충돌, 합병하게 되면서 블랙홀이 커지기도 한답니다. 블랙홀이 스스로 터지는 경우도 이론적으로는 존재한다고 보며 양자역학적인 관점으로 블랙홀도 증발한다고 주장을 하게 됩니다. 이는 스티븐호킹에 의해 블랙홀 주변의 양자 진공요동으로 입자-반입자 쌍이 생성되고 그중 하나가 블랙홀 안으로 빨려 들어가고 다른 하나가 밖으로 탈출하는 과정에서 에너지를 소모하며 블랙홀의 질량이 점점 줄어들고 작아지게 되는것으로 보는 것이지요.