지구과학·천문우주
Q. 블랙홀이 중력이 너무강해서 빛마저도 들어가면 빠져나오지 못한다는 이야기에대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 박준혁 과학전문가입니다.중력이 질량이 있는 물체사이에서 잡아당기는 의미로 이해하고 계신 것 같습니다.현대에서 중력은 물체사이에 전기장, 자기장과 같은 field의 개념으로 보고 있지 않고,시공간에 곡률을 만들어 대상을 그 곡률에 따라 움직이도록 하여 작용한다고 보고 있습니다.따라서 질량에 상관없이 대상이 존재하는 공간에 의해 영향을 받아 빛도 중력의 영향을 동일하게 받습니다.이해하는데 도움이 되었으면 좋겠습니다.
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Q. 달의 모양이 변하는 이유 알려주세요
안녕하세요. 박준혁 과학전문가입니다.달이 빛나는 이유는 결국 태양빛에 반사되어 밝게 보이는 것입니다.어두운 밤 가로등 빛이 비치는 곳에 날벌레들이 비쳐 보이는 것과 비슷합니다.따라서, 태양빛이 닿는 부분만 밝게 빛나보이고, 닿지 않는 부분은 빛이 닿지 못해 어둡게 보입니다.다만, 달은 구체의 형태를 갖고, 지구 주위를 공전하고있기 때문에 태양-지구-달의 상대적인 위치는 계속 변합니다.따라서 지구가 보는 '태양 빛이 닿는 달의 부위'는 주기적으로 변합니다.예를 들어,태양 지구 달 이렇게 있을 때는 보름달로, 달태양 지구 이렇게 있을 때는 반달로 보입니다.이것을 달의 모양이 변한다고 말하는 것입니다. 실제로 반달을 확대한 사진을 보면, 달이 뭉텅 짤려있는 모습이 아니라 점진적으로 명도가 내려가는 음영이 자리한 것을 알 수 있습니다.
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Q. 화성의 기압을 높이는 방법은 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 박준혁 과학전문가입니다.화성에는 대기가 희박하여 기압이 낮습니다.과거에는 약한 중력, 태양풍에 의한 기체 손실 등을 희박한 공기의 원인으로 지목했습니다.하지만, 중력이 조금 더 약하다고 해서, 태양풍에 노출된다고 해서 기체손실의 속도가 그렇게 빠르지는 않습니다.따라서, 화성에 다양한 방법으로 많은 기체를 공급하면 기압이 올라갈 것 입니다.아래는 화성 테라포밍에서 고려되는 기체 공급 시나리오 중 일부입니다. 암모니아 공급 많은 양의 암모니아가 얼어있는 상태로 태양계 외행성에 존재할 가능성이 있으며, 이들을 화성에 충돌시켜 공급할 가능성이 있을 수 있습니다. 암모니아는 화성대기에서 안정하지 못하므로 질소와 수소로 분해되며, 미처 분해되지 못한 암모니아와 수소는 약한 중력에 의해 화성 외부로 빠르게 날아갑니다. 이외에도 메탄을 공급하는 방법도 있는데, 메탄의 경우 가벼워서 수년 내로 다 흩어진다고 합니다.충분한 대기가 형성되고, 온실효과가 잘 이루어지거나, 열이 잘 공급되면 극지방의 동결된 이산화탄소들도 기체로 추가되어 더 높은 기압을 달성할 수 있을 것입니다.결론적으로는 충분한 양이면서, 반응하거나 그 형태 자체로 화성대기에 오래 머무를 수 있는 기체를 다량 공급해주면 기압이 올라갑니다.도움이 되었으면 좋겠습니다.
Q. 초식동물은 풀만 먹어서 영양소가 충분히 될까요?
안녕하세요. 박준혁 과학전문가입니다.초식동물들은 보통 소화기관 중 한 곳이 상당히 발달되어있고, 그 발달된 큰 공간 내에 박테리아들을 키우고 있습니다.사람도 대장에 유산균이나 여러 유익균등, 장내 미생물의 균형이 잘 잡혀 있으면 건강에 도움이 된다고 하죠.소와 같은 반추동물들은 반추위(위 중 하나)에 있는 미생물들에 적합한 산도, 온도를 조성해주어 원하는 미생물들이 섬유소 분해, 필수 아미노산 합성, 비타민 B, K군의 합성, 미생물 스스로의 영양분 공급등의 역할을 수행할 수 있도록 합니다.초식동물들은 해당 미생물들의 물질대사 산물들을 흡수하여 풀만 먹지만 영양분을 고루 흡수할 수 있습니다.반추위가 없는 다른 초식동물 중 말은 대신에 커다란 대장에서 미생물을 통해 소화과정에 도움을 받는다고 합니다.
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Q. 아프리카의 뿔이라고 불리우는 소말리아는 왜 영토 대다수가 사막인가요?
안녕하세요. 박준혁 과학전문가입니다.1. 적도 수렴대 변화 폭 적도 수렴대에 많은 강우가 내려 보통 열대우림을 형성하지만, 그 수렴대는 직선으로 존재하는 게 아닙니다. 곡선으로 존재하는데, 계절마다 위치도 변합니다.(여름에는 소말리아 위에, 겨울에는 내려오는 등) 그런데 아프리카의 뿔 지역은 그 편차가 매우 커서 연중에 수렴대에 위치하는 기간이 짧습니다. 넓은 유라시아 대륙으로 만들어지는 상승기류가 특히 여름에 수렴대가 소말리아 위로 올라가는데 큰 영향을 끼친다고 합니다.2. 여름철 적도 수렴대가 소말리아 위로 올라오게 되면서 남반구의 무역풍이 적도를 지나 전향력에 의해 서풍으로 바뀌고, 결과적으로 소말리아 해안을 따라 불게되어 소말리아 해안에 바다의 용승을 일으키게 됩니다. 용승으로 퍼올려진 바닷물은 주변보다 더 낮은 수온을 갖고, 결과적으로 하강기류를 형성하게되어 비가 오기 힘든 구조를 만듭니다. 서풍으로 바뀐 무역풍은 아프리카 중앙부 내륙에 비구름을 가져다주긴 하지만, 소말리아 지역은 에티오피아 고원이 가로막고 있어서 이 비 또한 받지 못합니다.https://www.youtube.com/watch?v=KbrXbn2v2RA 과학드림: 왜 대부분의 사막은 대륙 서쪽에 생길까? (ft.북미, 남미, 남아프리카, 호주)4분 58초부터 궁금해하신 내용에 대한 시청각 자료가 포함된 설명이 나옵니다. 감사합니다.
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Q. 대륙의 동쪽에는 아열대 사막이 많이 없는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 박준혁 과학전문가입니다.아열대 사막이라는 것은 아열대 고압대에 위치한 사막을 말씀하고 싶으신 건가요?남미의 아타카마 사막,미국에도 네바다, 애리조나, 뉴멕시코 등 다양한 주에 사막이 분포하고 있습니다.절대적 면적의 차이는 해당 고압대에 위치한 땅의 면적 자체가 다른게 가장 큰 원인일 것 같습니다.사막 형성에 관련되어 편하게 볼 만한 유튜브 영상을 소개 드립니다.https://www.youtube.com/watch?v=KbrXbn2v2RA 과학드림: 왜 대부분의 사막은 대륙 서쪽에 생길까? (ft.북미, 남미, 남아프리카, 호주)
Q. 물체 수평에 있을 때 수직항력은 얼마인가요& 물체가 수평에 있는 걸 뉴턴1법칙으로 어떻게 설명
안녕하세요. 박준혁 과학전문가입니다.물체가 수평에 있다고 해서 중력이 작용하지 않는 것은 아닙니다.오히려 중력이 작용하는 크기만큼 반대방향으로 수직항력이 작용할 수 있어서 힘의 평형을 이루게되고,알짜 힘이 0이라서 중력에 의한 일(에너지변화)이 0이 되는 것입니다.뉴턴 1법칙은 외부에서 힘이 가해지지 않는다면, 해당 물체는 그 운동상태를 유지하는 내용을 담고 있습니다.따라서 수평방향으로 멈추어 있는 물체에 가해지는 알짜힘이 0이므로 추가적인 힘이 가해지지 않는다면,해당 물체는 수직방향으로는 관성적으로 앞으로도 멈춰 있을 것이라고 예상할 수 있겠습니다.