안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양에서 나오는 열,빛에너지가 지구에 도달하면서...
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.태양과 지구의 평균 거리는 약 1억5천만 km (1AU)입니다. 이 거리는 엄청나게 멀지만, 태양으로부터 나오는 열과 빛은 이 거리를 무리 없이 이동할 수 있습니다.태양에서 발생하는 열과 빛은 전자기파 형태로 전달되며, 전자기파는 진동수와 파장으로 특성을 갖습니다. 태양에서 발생한 전자기파는 거의 모든 진동수와 파장을 포함하고 있으며, 이러한 전자기파는 우주에서 진공 상태에서도 속도가 일정하게 유지되므로 태양과 지구 사이의 거리에 관계없이 우리까지 도달할 수 있습니다.물론 태양으로부터 오는 열과 빛은 지구 대기에 의해 일부 흡수되거나 산란될 수 있지만, 대기에서 흡수되는 비율은 매우 작습니다. 대기가 두꺼우면 태양에서 나오는 빛이 더 많이 흡수되지만, 대기의 두께가 얇아지면 더 많은 빛이 지구에 도달하게 됩니다.
생물·생명
Q. 가을이 되면 낙엽이 떨어지는 단풍나무도 있고 겨울이 되더라도 입이 그대로 있는 소나무도 있습니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.단풍나무와 소나무는 서로 다른 종류의 나무이며, 잎이 떨어지는 것과 안 떨어지는 것은 각 나무의 특성과 관련이 있습니다.단풍나무는 온도가 낮아지면 잎이 떨어집니다. 이는 단풍나무가 봄과 여름 동안 생산한 엽록소를 수확하고, 겨울에 에너지를 절약하기 위해서입니다. 단풍나무의 잎은 겨울에 물이 얼어붙어 수분이 부족해지는 상황에서도 살아남기 어려우므로, 나무는 잎을 떨어뜨려 겨울을 이겨내기 위한 대책으로 사용합니다.반면, 소나무는 갈색으로 변한 잎을 계속 보유하며, 대부분의 소나무는 노란색이나 갈색으로 된 잎을 살려둡니다. 이는 소나무가 겨울철에도 광합성을 유지하기 위해 잎을 보존하는 것입니다. 소나무는 겨울철에도 엽록소를 만들 수 있으므로, 잎을 보존함으로써 노후를 막아나갑니다.이러한 차이는 단풍나무와 소나무가 서로 다른 환경에서 발달해왔기 때문입니다. 단풍나무는 주로 온대지방에서 자라고, 소나무는 광대한 북방지방과 산악지대에서 발달했습니다. 따라서, 각 나무는 각각의 환경에 적응하며, 서로 다른 생존전략을 사용합니다.
화학
Q. 어렸을 때 우리 혀에서 느끼는 맛은 4가지가 있다고 배웠습니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.매운맛은 맛의 일종입니다. 하지만 매운맛은 단맛, 신맛, 쓴맛, 짠맛과는 다른 종류의 맛으로, 어떤 화학적 반응으로 인해 인간의 혀에 작용하여 느끼는 맛입니다.매운맛은 혀의 맛망막에 있는 레시피터들에 의해 감지됩니다. 레시피터는 감각신경세포에서 신경전달물질에 의해 활성화되어 신호를 보내는 단백질입니다. 매운맛은 카피사이신이라는 화학물질로 인해 혀에 작용하여, 이 레시피터를 자극하여 매운 맛을 느끼게 합니다.따라서, 매운맛은 단맛, 신맛, 쓴맛, 짠맛과 마찬가지로 혀에서 느끼는 맛 중 하나이며, 화학적 반응으로 인해 혀의 맛감각을 자극합니다.
화학
Q. 니켈과 코발트의 주기율표 순서가 맞지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.니켈과 코발트의 원자량 순서가 주기율표의 일반적인 규칙과 일치하지 않는 이유는, 주기율표에서는 원자량이 커짐에 따라서 원소들의 원자 번호가 증가하지만, 만약에 이러한 규칙을 모든 경우에 적용한다면 주기율표를 만들기 어려워집니다.이러한 경우, 주기율표의 원소들은 전자의 배열과 화학적 특성을 기반으로 배치됩니다. 코발트와 니켈은 둘 다 3d 전자껍질을 가지고 있고, 전자의 배열은 유사합니다. 이러한 유사성으로 인해, 코발트와 니켈은 동일한 주기에서 배치되는 것이 일반적입니다. 따라서, 코발트와 니켈은 원자 번호 순서가 아닌 화학적 유사성을 기반으로 원소 주기율표에서 배열됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 흙과 바위는 어떻게 생겨났을까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.지구 내부는 약 46억년 전, 태양계 형성 초기의 열 기운이 서서히 식어나가며 형성되었습니다. 초기에는 지구의 표면은 용암으로 덮여 있었으며, 이 용암은 지각적 활동과 자연적인 냉각에 의해 노출된 암석으로 변화하였습니다.지구의 표면에 있는 흙과 돌(바위)은 지각적 활동 (지각 운동)을 통해 형성되었습니다. 지각적 활동은 지구 내부에서 발생하는 열과 압력에 의해 지각층이 움직임으로써 지각 구조의 형성, 변경, 분화 등이 일어나는 현상을 말합니다. 지각적 활동에는 지진, 화산 폭발, 산성 지형 등이 있으며, 이러한 활동은 지각층의 이동과 압축으로 인해 바위를 형성하게 됩니다.따라서 흙과 돌(바위)은 지구의 초기 형성부터 존재하는 것은 아니며, 지구 내부의 지각적 활동과 자연적인 과정을 통해 형성되었습니다.