별의 질량이 클수록 생명 가능 지대는 왜 커지나요?
지구과학1 을 공부하고 있는데요!
별의 질량이 크면 생명가능 지대가 넓어지고 중심별에서 멀어진다고 하는데
중심별에서 멀어지는것은 이해가 가능한데 왜 넓어지는지가 궁금해요!
안녕하세요. 안재환 과학전문가입니다.
별의 질량은 곧 별이 가지는 에너지 입니다. 때문에 열을 더 멀리 전달할 수 있기 때문에 생명가능거주지역이 넓어집니다 .
원의 면적을 구하는 공식을 생각해보세요. 거리가 멀게 생명가능거주지역이 형성되는 것은 가까울때 보다 면적이 넓게 형성됩니다.
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안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
일단 중심별의 크기가 큰 경우 별의 수명이 짧은 이유는 무엇일까? 이에 대해 부교재에서는 ‘질량이 클수록, 반응량이 많기 때문이다’ 라고 기술하고 있다. 단번에 이해하기에는 설명이 비약적이라는 생각이 들기 때문에 더 자세히 들여다보겠다. 대부분의 별은 일생의 90% 이상을 주계열 단계에 머무르므로, 주계열 단계에 있는 별을 생각해보면, 주계열성은 별의 질량이 클수록 중심의 온도가 높고 더 많은 에너지를 만들어 낸다. 이때, 별 중심의 온도가 높을수록 별 중심의 연료 소모율도 높아져 별의 수명이 짧아지게 된다. 별의 수명이 짧으면 행성에서 생명체가 발생하여 진화할 만큼의 충분한 시간이 확보되지 못하고, 따라서 생물의 진화가 어려운 것이다.
중심별의 크기가 작은 경우에 대해서도 살펴보자. 별의 크기가 작은 경우, 기조력이 커지는 이유와, 이것이 행성의 자전주기에 영향을 미치는 까닭은 무엇일까? 지구과학1을 공부하지 않은 고등학교 1학년 학생들이라면 부교재의 설명을 보고 ‘별의 크기가 클수록 수명이 짧고, 별의 크기가 작을수록 수명이 길다‘라는 개념과 충돌이 일어날 가능성이 있다. 수명이 긺에도 크기가 작은 별에서 생명가능지대가 존재하기 어려운 이유는, 크기가 작을수록 생명 가능 지대가 중심별에 너무 가깝고 폭도 좁아진다. 따라서 생명 가능 지대에 위치한 행성은 중심별과의 인력에 의해 자전하려는 힘이 약해지고, 자전 주기가 길어지는 것이다. 자전 주기가 계속 길어지다 보면 자전 주기가 공전 주기와 일치하게 되는 동주기 자전에 이르게 되는데, 이 경우에는 낮과 밤의 변화가 없어지므로 생명체가 살기 어려워지는 것이다.
별은 기체로 이루어진 경우가 있고, 고체로 이루어진 경우가 있습니다.
당연히 기체보다는 고체가 무겁습니다.
고체가 무겁기 때문에 생명체가 정착할 수 있게 됩니다.
지구와 같은 경우도 고체이기 때문에 현재까지 인간이 진화하고 여러 생명체가 살 수 있게 되었습니다.