안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 조류(밀물과 썰물)의 주기는 어떤 천체 운동과 관련이 있나요
조류의 가장 큰원인은 달의 중력으로 달이 지구의 바다를 끌어당기면ㅅ ㅓ바닷물이 달 쪽으로 불룩해지게되고 지구 반대편에서도 관성으로 인해 또 하나의 부풀음이 생기게 되고 하루에 두 번 밀물이 생기게 되는 이유이지요. 지구가 하루에 한번 자전함에 따라 한 지역이 달이 있는 방향->반대편->다시 달 쪽으로 회전하게 되면서 약 12시간 25분마다 밀물과 썰물이 한 주기를 이루게 되며 하루에 2번 밀물과 2번 썰물이 발생하게 됩니다. 달이 지구 주위를 공전하면서 매일 달의 위치가 조금씩 이동하게 되는데 조수 간격도 하루에 약 50분씩 이에 따라 늦어지게 되며 조류 주기에 정기적인 변화를 주게 됩니다. 태양도 지구의 바다에 영향을 미치지만 달보다 약 46%저도의 효과를 가지기에 (멀리 있어서) 달과 태양이 같은 방향이나 정반대방향에 위치하면 두 중력이 합쳐지며 더 큰 밀물을 발생시키게 되지요.
Q. 우주천문 관측의 관점에서 가이아 엔켈라두스란 뭘 말하나?
가이아-엔켈라두스는 우리은하와 과거에 충돌-병합한 외부 왜소은하의 이름이며 이 이름은 가이아 위성의 정밀 관측 데이터를 통해 그 존재를 확인하였으며 고대 그리스 신화에서 제우스의 어머니 가이아와 티탄족 엔켈라두스를 따서 명명되었지요. 가이아 위성은 유럽우주국이 2013년 발사한 천문위성으로 약 10억개 이상의 별들이 위치-거리-운동벡터를 uas 단위의 정확도로 측정하게 됩니다. 이로 인하여 별들의 속도와 움직임을 바탕으로 우리 은하 내부 구조와 기원을 추적하게 됩니다. 가이아 데이터에서 은하 헤일로 영역의 수십만개 별을 분석하면 일부 별들이 마치 공통된 궤도와 화학적인 특징을 공유하는것처럼 보였고 이 별들의 역방향 공전과 낮은 금속함량, 비정상적인 속도 부포와 궤도 형상을 통하여 우리 은하가 과거에 어떤 왜소은하와 거대한 충돌을 했고 그 파편들이 현재 은하 헤일로에 흩어져 있따는 것을 시사하기도 하지요. 병합한 시점은 약 100억년 전으로 보고 있으며 병합된 왜소은하의 질량은 약 6억 태양질량으로 추정하고 있으며 이는 우리 은하 초기 성장과 ㅝㄴ반 형성에 결정적인 영향을 준 거대한 은하 병합 사건이지요.
Q. 국내에서 천체 망원경을 아이들과 같이 볼 수 있는 곳들은 어디에 있을까요?
국내 주요 천문 관측 장소로는 국립과천과학관의 천체관, 충주 고구려천문과학관, 강원도 영월 별마로 천문대, 전북 무주 반디랜드 천문과학관, 경남 고성 공룡박물관 천문과학관, 제주 별빛누리공원 등이 있으며 낮에도 즐길 수 있는 천문시설은 전시관이나 체험부스, 태양관측망원경 등이 있습니다.
Q. 세계에서 가장 깊은 바다와 해당 지역은 어디인가요?
세계에서 가장 깊은 바다는 서태평양 괌과 필리핀 동쪽해역의 미국령 마리아나 제도 근처에 위치한 마리아나 해구입니다. 이곳의 챌린저 딥은 약 10,984m로 에베레스트산보다 더 깊은 곳으로 에베레스트도 잠기게 하지요. 수심은 음파 측심기나 무인 잠수정, 유인 잠수정 등의 다양한 방식으로 정밀하게 조사하였습니다.
Q. 지구의 중력이 자전에 의한 원심력을 커버하기위한 체적의 하한선은 어느정도 인가?
적도에서의 원심 가속도는 중력가속도와 같아지는 상황을 가정하며 중력=원심력이 되며 중력이 원심력을 겨우 커버하는 임계 지점이지요. 중력가속도는 상수*질량/지구의반지름의제곱으로 나타나게 되며 지구 질량은 밀도를 이용해 체적에서 유도할수 있게 됩니다. 따라서 이를 계산해보면 임계밀도는 약 1900kg/m3이 되며 자전으로 발생하는 원심력이 중력을 상쇄시키게 됩니다. 이 밀도보다 작으면 적도에서 중력이 부족해지며 표면의 물체가 떠오르게 되는 비물리적인 상황이 발생하게 됩니다. 이러한 계산은 지구의 밀도, 크기, 자전속도 사이의 균형을 잘 보여주게 됩니다.