태양이 수소핵융합을 하면 어떤 식으로 지구에 영향을 미치나요?
1 태양은 수소핵융합 반응으로 에너지를 얻어서 빛을 내잖아요?
수소들이 모여서 헬륨이 되고, 그 과정에서 질량 결손이 발생하면 그 만큼의 에너지가 발생되는건가요? 그럼 이 때 E=mc^2이라는 식이 사용되는건가요?
2 태양이 수소를 소비할수록 크기가 점점커져서 적색거성이 되면 크기가 지금의 몇십배보다 더 커진다는데, 이를 계산할 수 있는 식이 있나요? 태양의 질량이 줄어드는 것과 크기가 늘어나는 것에 대한 식이 있을까요
3 태양의 크기가 커지면, 1억년 뒤? 쯤에 지구 궤도까지 커질 수 있다는데, 태양이 커질수록 지구가 뒤로 밀려나나요? 태양의 질량이 줄어드니까 지구 궤도는 안쪽으로 들어와지고 크기가 커져서 태양과 지구 사이의 거리가 지금보다 짧아질까요? 태양 크기 변하에 따른 지구과 태양의 거리에의 관계가 궁금합니다
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
태양은 주로 수소 핵융합 반응을 통해 에너지를 생성하는데 네 개의 수소 원자핵(양성자)이 결합하여 헬륨 원자핵을 형성하게 됩니다. 그러나 생성된 헬륨 원자핵의 질량은 결합하기 전의 수소 원자핵들의 총 질량보다 약간 작은데 이 차이를 질량결손이라고 하며, 이 결손된 질량이 에너지로 변환됩니다! ㅇ ㅣ과정은 유명한 아이슈타인의 E=mc2으로 나타나게 되며 질량 결손에 빛의 속도의 제곱을 곱하면, 방출되는 에너지의 양을 계산할 수 있습니다. 이 에너지가 태양에서 빛과 열의 형태로 방출되어 지구에 도달합니다. 지구의 생명체는 이 에너지 덕분에 존재할 수 있습니다. 태양이 수소를 모두 소모하게 되면, 헬륨의 핵융합이 시작되며 태양은 적색거성 단계로 진입하고 태양의 외부 층이 팽창하게 되며, 현재 크기의 수십 배에 이를 수 있습니다. 일반적으로 태양의 반지름은 현재 반지름의 100배까지 팽창하게 됩니다! 태양이 적색거성으로 진화할 때 크기가 커지는 과정은 수소를 태워 헬륨으로 변환하는 단계 이후에 발생하며, 태양의 팽창을 정확하게 계산하는 것은 천문학적 모델과 복잡한 방정식을 이용하여 시뮬레이션과 모델링을 통해 예측하게 합니다! 태양이 적색거성이 되면서 태양풍이 강해지고, 이 과정에서 태양은 상당량의 질량을 잃게 됩니다. 이로 인해 태양의 중력이 약해지고, 주변 천체에 미치는 중력의 영향도 달라집니다. 태양의 질량이 감소하게 되면, 태양이 지구에 미치는 중력도 약해지게 되겠지용! 지구가 태양으로부터 더 멀리 이동하게 된다는 것을 의미합니다. 이러한 이동은 태양의 크기 증가로 인한 팽창보다 느리게 만듭니다! 태양이 적색거성으로 팽창하면, 태양의 외곽이 현재 지구 궤도에 도달하고, 지구는 태양의 외곽층에 의해 삼켜질 수 있거나, 극도로 높은 온도에 노출될 것입니다. 팽창하는 태양의 영향으로 지구는 매우 불안정한 상태가 된다는 것이지용! 태양의 팽창과 질량 손실이 동시에 발생하므로, 지구는 태양의 중력이 약해지면서 궤도가 변할 가능성이 있지만, 태양의 크기 증가 속도에 비해 지구의 궤도 이동 속도는 상대적으로 느릴 수 있으며 결과적으로 지구는 태양의 팽창에 큰 영향을 받을 가능성이 높다는 것이지용! 날이 덥네용 몸조리 잘하시고 좋은하루 되시길 바랍니당 :)
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