태양은 연료를 태우는 것도 아닌데 어떻게 계속 빛나나요?

Question

태양이 수십억 년째 타고 있다는 게 신기해요. 불이 타려면 산소가 필요한데 우주에는 산소가 없잖아요. 태양이 에너지를 만드는 핵융합이 어떤 과정인지, 질량이 에너지로 바뀐다는 게 무슨 뜻인지, 태양이 언제까지 빛날 수 있는지 궁금해요

Answer 1

안녕하세요. 이용준 전문가입니다.

태양은 우리가 일반적으로 알고 있는 연소(물질이 산소와 결합하며 열과 빛을 내는 현상)가 아닌 핵융합 이라는 방식을 통해 에너지를 발생시킵니다. 핵융합이 일어나기 위해서는 높은 온도(1000만 K 이상)가 필요합니다. 따라서 태양에서 일어나는 핵융합은 표면이 아니라 중심부의 핵에서 일어납니다. 태양의 중심핵에서는 4개의 수소 원자핵이 결합하여 1개의 헬륨핵이 되는 핵융합이 일어납니다. 이 과정에서 질량이 결손되며, 이 결손분이 에너지로 바뀝니다. 이 과정은 아인슈타인이 알아낸 공식(E=mc^2)에 따릅니다. 이렇게 만들어진 에너지가 태양 내부를 통과한 후 표면을 통해 우주 공간으로 방출되는 것입니다.

현재 과학자들은 태양의 크기와 광도를 통해 태양이 탄생한 지 50억 년이 지났으며, 앞으로도 50억 년 동안 존재할 것으로 보고 있습니다.

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.