안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 빅뱅이론은 어떤 논리를 가지고 있을까요?
우주는 약 138억년 전 매우 작고 밀도와 온도가 무한에 가까운 특이점에서 시작되었으며 갑작스러운 엄청난 팽창이후 현재의 우주가 돈것으로 보고는 것이지요. 빅뱅은 공간자체가 팽창하면서 공간과 시간, 에너지와 물질이 함꼐 만들어지며 확장되기 시작한것으로 보고 있습니다. 빅뱅 이전의 초기 상태는 무한한 밀도와온도를 지닌 한점에서 시작되었따고 보고 있으며 이론적으로 시간과 공간조차 존재하지 않았떤 0의 상태로 보고 있습니다. 빅뱅이론을 뒷받침하는 과학적인 증거로서 허블의 팽창(은하들이 멀어지는것처럼 보인다는 관측 결과를 발표하였으며 모든 방향에서 멀어진다고 발견함)과 우주의 발견 현상이 있으며 우주배경복사(빅뱅 직후 고온 상태에서 방출된 빛이 우주가 팽창하면서 식어 남은 잔열이 2.7K정도의 차가운 우주 전역에 배경복사로 존재) 그리고 수소와 헬륨등의 원소가 초기 비율이 수소(75%), 헬륨(25%), 소량의 리튬으로 되어있음을 살펴보게 된것이지요.
Q. 마른 하늘에 벼락이 칠 가능성이 있을까요?
마른한르에 내리는 벼락을 건조번개라고 하며 이는 비가 내릴때 보통 생기게 되는 번개와는 달리 비가 내리지 않은 지역에서 구름의 가장자리에서 측면 또는 아래 방향으로 수평 이동한 뒤 멀리 있느 ㄴ지표면으로 떨어지게 되면서 발생하게 됩니다.
Q. 우주 관측 시 항성의 분광형의 따른 분류는 무엇을 의미하나?
항성은 온도에 따라 방출하는 빛의 파장이 다른데, 빛을 프리즘이나 분광기로 나누게 되면 스펙트럼이 생기고 그 안에 특정한 원소가 흡수한 파장이 검은색으로 나타나게 됩니다. 이 선들의 패턴을 분석하여 항성의 표면온도, 화학조성, 압력등을 안아내게 되는데 이걸 기준으로 항성을 분류하는 것이 분광형입니다. O,B,A,F,G,K,M의 순서대로 높은온도에서 낮은온도로 변하게 되며 태양의 경우 G형 항성입니다. 분광형 뒤에 붙은 숫자와 알파벳은 그 별이 어떤 크기와 밝기의 단계를 거치는지를 알려주며 Ia,Ib,II,III,IV,V,VI,VII로 나누게 됩니다.
Q. 수많은 우주 망원경 중 생명체 탐사를 위한 우주 망원경에는 어떤 것들이 있나?
우주 망원경은 지구 대기의 방해 없이 우주를 더 정밀하게 관측할 수 있는 수단으로서 다양한 과학 목표에 따라 특화된 우주 망원경들이 운용되고 있지요.케플러 우주망원경의 경우 2009년~2018년 운영되었으며 외계행성을 탐사하고 지구 크기와 비슷한 행성을 찾는데에 목적을 두었습니다. 트랜짓 방식(별빛이 일시적으로 감소하는 현상을 통해 행성이 별 앞을 지날 때 그림자를 감지)을 이용하였으며 2,600개 이상의 외계 행성을 발견하였꼬 생명가능지대의 여러 행성들도 발견하였지요. TESS의 경우 케플럽다 가까운 별 주변으 ㅣ외계행성을 탐사하였는데, 광범위한 하늘을 덮는 전천을 탐사하였꼬 밝은 항성 주변의 행성을 찾아 향후 생명체 대기 분석 후보를 제공하기도 하였습니다. 2021년 제임스 웹 우주 망원경이 발사되었꼬 외계 행성 대기를 분석하고 생명체의 징후를 탐사하였으며 2029년 아리엘 망원경을 통해 수백개의 외계행성의 대기 조성을 분석하려고 하고 있습니다.
Q. 하나의 항성계 내에 항성에 딸린 행성들은 같은 방향으로만 회전하는건가요?
항성계의 형성과 진화에 가장 널리 받아들여지는 이론은 성운설이며 항성과 같은 방향의 공전을 하게 하지요. 항성계는 거대 분자운이 내부이ㅡ 밀도가 높은 부분에서 중력 수축이 이루어지면서 수축과정 중 각운동량 보존에 의해 회전하는 원반의 형태로 물질이 평ㅍ영하게 퍼지고 중심엔 항성이 형성되고 주변의 원반에서 행성, 위성, 소행성, 혜성 등이 형성되게 됩니다. 이에 따라 대체로 같은 방향의 순행 공전을 하게 됩니다. 하지만 예외적으로 중력에 포획되어 다른 항성계에 떠돌아다니는 행성과 소행성에 의해서 다른 방향으로 바뀔수도 있으며, 행성간의 중력교란과 상호작용으로 역행할수도 있께 됩니다. 실제로 WASP-17b등의 행성은 역행공전하는 경우로 보이기도 합니다!