지구과학·천문우주
Q. 왜 천체들은 서로 끌어당기는 걸까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.서로 끌어당기는 현상은 중력에 의해 발생합니다. 중력은 두 물체 간에 존재하는 만큼 질량이 크면 클수록 더 큰 힘을 발생시키며, 거리가 멀어질수록 그 힘이 약해집니다. 이것은 뉴턴의 중력 법칙으로 잘 설명됩니다.중력의 작용 원리는 매우 복잡하지만, 대략적으로 설명하자면 물체가 만들어내는 공간의 곡률에 따라 중력이 작용하는 것으로 이해할 수 있습니다. 이 곡률은 물체의 질량과 거리에 따라 달라지며, 이 곡률에 따라 다른 물체들이 끌어당깁니다.우주에서 모든 물체는 서로 중력으로 인해 서로를 끌어당기며, 이것은 우주의 형태와 진화에 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 중력은 태양계의 행성들을 우주 공간에서 움직이게 하며, 은하를 구성하는 별들은 서로 중력으로 묶여 은하 전체를 유지합니다.
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Q. 지구의 초고온이라고 하는데 내핵이 고체인 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.구의 내부는 매우 높은 온도와 압력에 노출되어 있습니다. 내부의 암석과 금속성 원소들은 높은 온도와 압력으로 인해 액체 상태 또는 고체 상태가 될 수 있습니다.지구 내부에서 외핵과 내핵 사이에는 "리그네르 경계" 라고 불리는 지역이 있습니다. 이 지역은 매우 높은 압력과 온도로 인해 내핵 주변에 있는 철 원자들이 고체 상태로 유지됩니다. 반면, 외핵은 리그네르 경계에서부터 지구 표면까지 액체 상태로 유지됩니다. 이러한 차이는 지구 내부의 압력과 온도 조건이 서로 다르기 때문입니다.내핵의 온도는 약 5,000도에서 6,000도로 추정되고, 외핵의 온도는 약 4,000도에서 5,000도로 추정됩니다. 그러나 내핵은 외핵보다 압력이 높기 때문에 고체 상태로 유지됩니다. 내핵은 지구의 자기장을 생성하는 중요한 역할을 하기 때문에 고체 상태로 유지되는 것이 중요합니다.
Q. 광합성은 어떤 원리를 통해 애너지를 만들어 낼 수 있는것인가요???
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.광합성은 녹조성 식물, 일부 세균, 원초적인 진핵생물 등에서 일어나는 과정으로, 태양 에너지를 이용하여 이산화탄소와 물을 사용해 유기물(식물의 주요 성분인 탄수화물)을 생성하는 과정입니다.광합성에서 태양 에너지는 광전자가 되어 염색체 안의 엽록소와 같은 광합성 염색체에 흡수됩니다. 이 광합성 염색체에서 흡수된 광전자들은 전자 전달 체인을 통해 분자 내부에서 전달되며, 이 전달 과정에서 에너지가 높아집니다. 이러한 에너지가 높아진 광전자들은 최종적으로 이 에너지를 이용해 이산화탄소와 물을 유기물로 전환하는 과정에서 사용됩니다.이러한 과정에서 발생하는 유기물은 광합성 생물체의 생장과 생존에 필요한 에너지원으로 사용됩니다. 이러한 유기물은 광합성 생물체를 먹는 다른 생물체에게도 에너지원으로 사용되며, 이러한 식물간 에너지 전달 과정을 통해 생태계가 유지됩니다.
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Q. 우주의 시작은 어떻게 이루어졌을까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우주의 시작에 대한 가장 일반적인 이론은 대폭발 이론입니다. 이론에 따르면 약 138억 년 전, 우주는 아주 작고 밀도가 높은 한 점으로부터 시작되었습니다. 이 점에서 일종의 폭발이 일어나서 우주가 확장하기 시작했습니다.우주 확장의 증거는 거리를 측정하는 천문학적 기술을 통해 얻어졌습니다. 우리가 관측할 수 있는 먼 은하까지의 거리와 속도를 측정하면, 그들이 우리로부터 멀어지고 있다는 것을 알 수 있습니다. 이 증거는 우주의 확장이 계속되고 있음을 보여줍니다.대폭발 이론은 초기 우주가 뜨거웠다는 것을 전제로 하고 있습니다. 이 뜨거움은 초우성과 같은 열 에너지를 발생시켰습니다. 이 후, 우주의 온도가 낮아지면서 입자들이 결합하고 원자가 형성되었습니다. 이 과정에서 전파 복사체와 감마 복사체 등의 빛이 발생했습니다. 이 빛은 지금까지 관측 가능한 우주 배경 복사로 남아있습니다.이론에 따르면 우주는 계속해서 확장하고 있습니다. 이는 천문학적 측정으로 확인할 수 있습니다. 이 확장이 지속되면서 우주는 더욱 적게 집적되고, 물질들은 더욱 희박해지고, 우주의 온도는 더욱 낮아지는 등 진화를 거듭하고 있습니다.우주의 탄생과 발전에 대한 과학적 이론은 아직 완전하지 않습니다. 그러나 대폭발 이론은 현재까지 가장 통합적인 이론으로 여겨지며, 많은 증거를 통해 지지받고 있습니다.
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Q. 사해에는 일반 바다에 비해 염분농도가 얼마나 높나?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.사해(Salt Lake)는 지구상에서 가장 염분농도가 높은 호수 중 하나로 알려져 있습니다. 일반적인 바다의 염분농도는 약 3.5% 정도인 반면, 사해의 염분농도는 약 33.7%로, 일반적인 바다보다 10배 이상 높습니다. 이렇게 높은 염분농도로 인해, 사해에서는 생명체가 살 수 없고, 인체도 뜨게 됩니다.
Q. 중력은 어떻게 발생하나요? 그리고 중력이 없었다면 어떤 일이 일어날까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.모든 물체는 질량을 가지고 있기 때문에 중력을 가지고 있습니다. 중력은 두 물체 사이에 존재하는 인과관계이며, 두 물체의 질량과 거리에 의해 결정됩니다. 즉, 두 물체의 질량이 클수록, 그리고 두 물체간의 거리가 가까울수록 중력이 강해집니다.중력은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따라 곡면 시공간의 곡률로 설명됩니다. 즉, 질량이 있는 물체가 공간과 시간 자체를 구부리며, 다른 물체가 그 구부림에 따라 움직이는 것입니다.중력이 없어진다면 물체들은 서로에게 영향을 주지 않는 채 직선 운동을 할 것입니다. 그리고 행성들은 태양으로부터의 중력이 없어지면 일직선으로 향하며, 태양계의 안정성이 위협받을 수 있습니다. 이러한 이유로 중력은 우주에서 매우 중요한 역할을 합니다.
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Q. 우주에서 가장 큰 행성은 어디인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.태양계에서는 목성이 가장 큰 행성이며, 수성은 가장 작은 행성 중 하나입니다.하지만 우주 전체에서는 목성보다 훨씬 큰 가스 행성들이 발견되었으며, 수성보다 작은 소행성이나 천체들도 많이 존재합니다. 예를 들면, 우리 은하계에서 발견된 가장 큰 행성은 HD 100546 b로, 질량이 목성의 6배 정도 되는 것으로 알려져 있습니다. 반면, 지구와 가장 가까운 별인 프록시마 켄타우리 시스템에서 발견된 행성 중 가장 작은 것은 지구의 약 1.3배 크기인 프록시마 b입니다.또한, 우주에는 완전히 다른 종류의 천체도 존재합니다. 예를 들면, 백색 왜성이나 블랙홀 등도 말이죠. 따라서, 태양계에서의 목성과 수성은 우주 전체에서 가장 큰 행성과 가장 작은 행성이 아니며, 다양한 크기와 형태를 가진 다양한 천체들이 존재한다는 것을 알 수 있습니다.
Q. 매운맛은 맛이 아니라 통증이라고 하는데요.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.매운맛은 캡사이신(Capsaicin)이라는 화학물질로 인해 생기는 것입니다. 이 화학물질은 입 안에 들어가면 신경세포를 자극하여 뜨거움과 고통을 느끼게 합니다. 이는 맛이 아닌 체감적인 경험인 것이죠.또한, 매운맛은 뇌에서 고통신호를 받아들이는 부분과 맛을 감지하는 부분이 서로 다르기 때문에, 매운맛이 고통적인 체감과 함께 맛으로 느껴지는 것입니다. 이렇게 뇌에서 두 가지 정보를 동시에 처리하면, 매운맛이 맛으로 느껴지는 것입니다.따라서, 매운맛은 실제로는 맛이 아닌 체감적인 경험이며, 이것이 뇌에서 맛으로 처리되는 것입니다.