안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 대기 오염을 저감하기 위한 새로운 방법은?
탄소 포집 및 저장기술(대기중으로 배출되는 이산화탄소를 포집하여 지하 깊은 곳에 저장하는 방법), 미세입자 분사 기술(미세한 입자를 분사하여 태양광을 반시시켜 지구의 온도를 낮춤), 대기 청정 식물과 나노기술활용, 전기차 사용 또는 자전거 등의 사용, 신재생에너지 사용등을 예로 들수 있을것같습니다!
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Q. 지구에서 화산 활동이 활발한 나라가 많은데 그럼 화산은 왜 폭발하나요?
지구 내부는 매우 뜨거우며 지구의 핵은 약 6천도에 달하는 고온을 유지하고 있으며 열ㅇ느 지구 내부의 맨틀에서 마그마를 만들고 계속해서 상승하며 이 마그마가 지구 표면 가까이에 도달하면 압력과 온도가 일정 수준에 이르게 되면서 마그마가 폭발하게 되는것입니다!지구의 지각은 여러개의 판으로 나뉘어져 있으며 이 판들은 서로 이동하고 충돌하며 서로 미끌어지거나 충돌하거나 떨어지면서 마그마가 생성될수 있습니다. 가장 중요한 지역은 판 경계이며 화산 활동이 활발하게 되는것이죠. 마그마는 주변 물질보다 밀도가 낮아 지구의 내부에서 위로 상승하려는 성질이 있습니다. 상승과정에서 마그마는 지각의 균열이나 약한 부분을 통해 표면에 도달하게 되며 기체와 함께 압력이 감소하며 화산폭발이 일어나게 됩니다. 마그마, 가스, 화산재 등이 포함되어 마그마가 분출하게 되는것이죠!
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Q. 블랙홀은 어떻게 해서 생기게 되는 건가요?
블랙홀은 매우 밀도가 높은 물질 더엉리가 중력에 힘에 의해 빛조차 탈출할 수 없을 정도로 강하게 끌어당겨지는 천체로서 대부분의 별은 수소를 핵융합하여 에너지를 발생시키며 살아가게되는데 이 과정에서 별은 지속적으로 압력과 ㅈ우력 사이에서 균형을 이루며 안정적인 상태를 유지하게 되지요~ 그러나 별이 수백만년에 걸쳐 핵융합을 하며 수소를 다 소비하게 되면서 별 내부에 무거운 우너소들이 융합하기 시작하게 되는데 이때 에너비 아출이 중력압력을 상쇄하려고 하면서 점차 무거운 원소들이 축적되며 불안정한 상태가 되는것이지요! 별이 일정 질량 이상이 되면 더이상 안정적으로 지속할수 없게 되면서 중력을 이기지 못하고 중심에 있는 물질이 수축하기 시작하여 외부층이 폭발하는 초신성 폭발이 나타나 우주로 방출하며 핵이 매우 밀도가 높은 물질 덩어리로 수축하게 됩니다. 만약 초신성 폭발이후 남은 별의 핵이 매우 큰 질량을 가졌따면(태양 질량의 3배 이상) 그 물질ㅇㄴ 더 이상 중력에 의해 수축할 수 없고 중력붕괴가 일어나며 블랙홀을 형성하게 되고 별의 핵은 점점 더 작은 영역으로 압축되어 중력이 무한히 강한 특이점을 형성하게 해준답니다! 이 블랙홀은 중력히 무한히 강한 특이점을 가지며 빛조차도 빠져나올수 없게 하지요!
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Q. 블랙홀에 대하여 최근 연구 동향에 대해서 궁금합니다.
블랙홀에 대해 이벤트 호라이즌 망원경이2019년 첫 블랙홀의 그림자를 촬영하였으며(M87 은하 주심의 초거대질량 블랙홀의 그림자) 이후에도 우리 은하 중심의 궁수자리A 블랙홀의 그림자 촬영을 목표로 열심히 연구중이라고 합니다! 또한 2015년 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)와 VIRGO(중력파 관측소)에서 중력파를 관측한 이래 지속적으로 블랙홀이 합쳐지면서 발생하는 중력파를 감지하며 여러 크기, 질량, 스핀등에 대한 정보를 얻고 있따고 알려져 있습니다!
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Q. 밤하늘의 별빛은 왜 깜박이는 것처럼 보이나요?
별빛이 지구 대기를 통과하면서 대기의 일정한 밀도와 온도를 유지하지 않고 기온 차이로 공기의 밀도가 다르게 분포하게 되는데 이로 인해 대기중의 난기류가 발생하게 되면서 별빛이 경로를 바꿔 굴절하거나 굴곡지게 되는 현상이 나타나게 됩니다! 즉 빛은 공기중에서 온도나 밀도가 다른 구간을 통과하며 굴절을 일으키게 되는데 뜨거운 공기나 차가운공기 사이를 지나면서 빛의 경로가 달라지게 된다는 것을 의미하지요. 이렇게이 약간 이동하거나 왜곡되면서 깜빡이는 듯한 효과를 만들어내게 된답니다!