안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 별은 젊을수록(온도높을수록)파란빛을 내고 나이가 들수록(온도낮을수록) 붉은빛을 낸다고 하던데, 태양도 그러면 탄생초기에는 파란빛이였을까요?̊̈
안녕하세욤 호앙소님 :)태양은 탄생 초기부터 현재까지 변함이 없는 같은 유형의 별로서, 주계열성 단계에 있는 동안에는 큰 색 변화가 없습니다. 태양은 태어날 때부터 지금까지 G형 주계열성으로 분류되며, 이는 노란색 빛을 내는 별입니다. 별의 색은 주로 표면 온도에 의해 결정되는데 젊고 뜨거운 별들은 파란빛을 내고, 나이가 들고 온도가 낮아지면 붉은빛을 내는 경향이 있습니다. 하지만 이 색 변화는 주로 별의 질량과 진화 단계에 따라 달라집니다. 태양 같은 중간 질량의 별들은 주계열성 단계에서 오랜 기간 동안 거의 일정한 색을 유지합니다. 태양의 경우, 주계열성 단계에서 표면 온도는 약 5,500~6,000K로, 이는 노란색 빛을 내는 온도 범위입니다. 태양이 진화하여 주계열성을 벗어나 적색 거성 단계로 접어들게 되면, 그때 표면 온도가 낮아져 붉은빛을 내게 됩니다. 그러나 이는 태양의 수명이 거의 다했을 때의 일입니다. 태양은 약 50억 년 후에 적색 거성 단계에 진입할 것으로 예상됩니다.
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Q. 별의 성질 중 겉보기등급과 절대등급 관련하여..
안녕하세욤 호앙소님 :)절대등급은 별이 10pc(약 32.6 광년)의 거리에 있다고 가정했을 때의 밝기를 나타내는 척도입니다. 이를 통해 서로 다른 거리에 있는 별들의 실제 밝기를 비교할 수 있습니다.절대등급을 측정하는 과정은 다음과 같습니다. 먼저, 지구에서 관측한 별의 겉보기 등급(겉보기 밝기)를 측정합니다. 겉보기 등급은 망원경이나 CCD 카메라를 통해 얻을 수 있습니다. 그다음은 별까지의 거리를 측정해야 합니다. 이는 주로 시차(parallax) 방법을 통해 이루어집니다. 지구의 공전에 따라 별의 위치가 미세하게 변하는 것을 관측하여 별까지의 거리를 계산합니다. 그다음 m-M=5logd-5의 값을 이용하여 절대등급을 계산하게 됩니다!
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Q. 태양이 언젠가 소멸하게 되면 태양 주위를 공전하고 있던 행성들은 널리 퍼져나가게 되나요?̊̈ 아니면 질량이 가장 큰 목성 주변을 돌게 되나요?̊̈
안녕하세욤 호앙소님 :)태양이 죽게 된되면 그 이후 복잡한 과정들이 일어나게 됩니다. 태양은 소멸 과정에서 적색 거성 단계로 진입한 후, 행성상 성운을 형성하며 외부 대기를 방출하고, 결국 백색 왜성으로 축소됩니다. 이 과정에서 태양의 질량이 크게 감소하게 됩니다. 태양의 질량이 감소하면서 태양의 중력도 약해지기 때문에, 태양 주위를 공전하던 행성들은 더 이상 현재의 궤도를 유지할 수 없게 됩니다. 일부 행성들은 태양계 바깥으로 튕겨 나가거나, 서로 중력적 상호작용에 의해 새로운 궤도로 이동할 수 있습니다. 목성은 태양계에서 가장 큰 행성이기 때문에, 태양이 소멸한 후에도 상당한 중력을 유지할 것입니다. 그러나 모든 행성들이 목성 주위를 돌게 되는 것은 아닙니다. 행성들의 개별적인 궤도와 상호작용에 따라 그 운명은 다양할 수 있습니다. 일부 행성들은 목성의 중력에 의해 새로운 궤도로 유도될 수 있지만, 다른 행성들은 태양계 밖으로 나가거나 서로 충돌할 가능성도 있습니다.
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Q. 우주도 조금씩 확장을 하고 있는걸까요?
안녕하세요!! 8월의 크리스마스님 !!!! 😶😶🥰🥰우주는 계속해서 팽창하고 있습니다. 이에 대한 증거로 허블의 법칙을 생각해봐야하는데요~ 허블의 법칙은 1929년 에드윈 허블이 다른 은하들이 우리 은하로부터 멀어질수록 더 빠르게 멀어지고 있다는 것을 발견했고, 이는 우주가 전반적으로 팽창하고 있다는 증거입니다. 확실한 증거로서 우주 배경 복사도 있는데요. 우주배경복사는 1964년 펜지어스와 윌슨이 발견한 우주 배경 복사는 빅뱅 이론을 뒷받침하는 강력한 증거로, 이 복사는 우주 팽창의 결과로 설명됩니다!
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Q. 보석에도 고지자기가 새겨지나요??
안녕하세요! 내내리더십있는마요네즈님 :)먼저 고지자기가 어떤 과정에 의해서 생겨나는지를 이해해야합니다. 고자지가는 첫째로 냉각 과정을 거쳐야합니다. 용암이 식으면서 자성을 띠게 되는 과정에서, 당시의 지구 자기장의 방향을 기록하게 되죠! 둘째로 퇴적 과정을 거쳐야 합니다! 퇴적물이 쌓이면서 자기적 특성을 지닌 미립자가 자기장의 방향을 따라 배열되어 고지자기를 기록할 수 있습니다. 보석도 광물로 구성되며, 특정 조건에서 고지자기를 가질 수 있습니다. 자성이 있는 광물(예: 자철석, 자철광)이 포함된 보석은 형성 과정에서 고지자기를 기록할 수 있습니다. 보석이 자성을 띠는 광물을 포함하고 있다면, 그 광물이 형성 당시의 지구 자기장을 기록할 수 있습니다. 그러나 이런 경우를 제외하고는 거의 다 이루어질 수 없으며, 마요네즈님께서 물어보신 보석은 우리가 흔히알고있는 다이아몬드나 토파즈 같은 보석일것이기에 ㅎㅎ 그럴일은 없을것 같습니다!!
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Q. 갑자기 지구 자전의 방향이 바뀐다고 하면 시간은 거꾸로 흐를까요?
안녕하세요! 울퉁불퉁우람한침펜치님!! :)지구의 자전 방향이 바뀌더라도 시간은 거꾸로 흐르지 않습니다. 물리적인 현상에 직접적으로 영향을 받지 않는다는 소리지요! 시간의 흐름은 일종의 차원으로, 우주의 기본적인 특성 중 하나랍니다! 시간은 일정한 방향으로 흐르며, 과거에서 현재로, 그리고 미래로 이동합니다. 따라서 지구의 자전 방향이 바뀌더라도 이는 시간의 흐름에 영향을 주지 않습니다. 현재 지구가 서쪽에서 동쪽으로 자전하고 있지만, 자전 방향이 동쪽에서 서쪽으로 바뀌게 된다면, 태양은 서쪽에서 뜨고 동쪽으로 지는 것처럼 보이는것 이외에는 없습니다!
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Q. 지구의 날씨가 갈수록 변화무쌍하게 변하는 이유가 있을까요?
안녕하세요! 푸르르름님 :) 맛점하셨나용!?복합적으로 영향을 미치겠지만 가장 결정적인 계기는 당연히 많이 들어보셨을 기후위기현상 때문 입니다. 기후변화 현상은 인간의 무분별한 온실가스 배출량의 증가(화석연료 사용, 산업활동, 농업과 벌목 등)가 큰 영향을 미치고 있고 결국엔 이러한것들을 막기 위한 탄소중립화 실천이 이루어져야 겠지요. 또한, 도시화와 산업화로 인한 산림의 파괴 그리고 대기순환의 변화가 여러가지의 영향에 의해 기후의 변화를 야기시키는것 같습니다. 이외에도 자연적인 요인으로서 지구 온난화는 자연적인 요인에 의해서도 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 태양 활동의 변화, 화산 폭발, 해양 온도 변화 등이 지구 온난화에 영향을 미쳐 기후위기를 일으킬수도 있지요! 우리나라의 기후가 점차 아열대성 기후로 변화하고 있다는 것은 많은 연구와 통계를 통해 확인되고 있습니다. 이러한 기후 변화는 농업, 수자원 관리, 건강 등 다양한 분야에서 영향을 미칠 것으로 사료됩니다!
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Q. 태양계의 새로운 행성은 발견될수 있을까요?
안녕하세요 울퉁불퉁우람한침펜치님 :)현재 태양계 행성은 총 8개로, 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 있습니다. 2006년 국제천문연맹(IAU)은 총회에서 명왕성을 태양계 행성에서 퇴출시키고, 왜소행성으로 분류하였습니다. 왜소행성으로 재분류되면서 태양계 행성의 수는 8개로 줄어들었습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 천문학자들은 태양계 외곽에 또 다른 행성이 존재할 가능성에 대해 많은 관심을 기울이고 있죠! 이를 '제9행성' 또는 '행성 X'라고 부르기도 합니다. 제9행성의 존재 가능성에 대해 간접적인 증거로 몇몇 천문학자들은 태양계 외곽의 카이퍼 벨트 천체들의 궤도에서 비정상적인 움직임을 발견했고, 이러한 움직임은 큰 질량을 가진 천체가 그 지역에 존재하여 중력적으로 영향을 미치고 있을 가능성을 제기합니다! 또한, 이론적 모델로서 2016년에 천문학자 마이클 브라운과 콘스탄틴 바티긴이 제9행성의 존재를 설명하는 연구를 발표했습니다. 그들은 태양으로부터 약 2001200 AU 떨어진 곳에 지구 질량의 약 510배에 달하는 행성이 있을 수 있다고 제안했습니다. 하지만 지금까지는 관측의 어려움이 존재하게 되죠. 첫번째로 제9행성이 존재한다면, 태양으로부터 매우 멀리 떨어져 있어 현재의 망원경으로는 관측하기가 매우 어려울 것입니다. 이러한 천체는 매우 희미하게 보일 가능성이 큽니다. 새로운 망원경과 기술이 개발됨에 따라 제9행성을 발견할 가능성도 점차 높아지고 있습니다. 태양계 내의 행성으로 분류되기위해서는 태양 주변을 공전(천체가 태양 주변을 공전하는 천체), 둥글게 모양을 이룸(천체가 충분히 둥근 모양), 주변 공간의 잔여 물질을 지배(천체가 주변 공간을 지배하는 천체)여야 되지용!
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Q. 태양계의 끝 부분에는 오르트 구름이 구역이라고 하는데요
안녕하세요! 울퉁불퉁우람한침팬치님!! :)오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있다고 여겨지는 가상의 천체집단을 말합니다. 헤블러의 법칙에 따라 태양 중심으로부터 약 1,000에서 100,000 천문단위 정도 떨어진 곳에 위치할 것으로 예상하고 있죠! 네덜란드의 천문학자 얀 오르트가 장주기 혜성과 비주기 혜성의 기원으로 발표하여 처음 붙여진 이름입니다. 오르트 구름의 기원은 태양계의 형성과 진화의 과정에서 현재의 목성궤도부근부터 해왕성궤도부근까지 존재하고 있던 작은 천체들이 거대행성의 중력과 태양계를 지나가던 주변 항성이나 가스구름에 의해 궤도요소가 바뀌어 지금의 형태로 됐다는 설이 유력합니다. 이것이 있다고 믿는 증거중에 하나로서 혜성의 궤도를 들수 있는데요. 장주기 혜성(주기가 200년 이상인 혜성)의 궤도를 분석한 결과, 이들 혜성이 태양계 외곽에서 유래했을 가능성이 높다는 것을 알게 되었습니다. 이러한 혜성들의 궤도는 오르트 구름의 존재를 뒷받침하는 주요 증거 중 하나입니다. : 오르트 구름은 주로 얼음과 먼지로 이루어진 작은 천체들로 구성되어 있을 것으로 여겨집니다. 오르트 구름은 가스층이 아니라, 매우 낮은 밀도의 천체들로 이루어진 구역입니다. 이 천체들은 서로 매우 멀리 떨어져 있으며, 구름 전체의 밀도는 매우 낮아서 가시적으로는 거의 빈 공간처럼 보일 것입니다. 현재 기술로는 오르트 구름을 직접 관측하는 것이 매우 어렵습니다. 오르트 구름의 천체들은 너무 희미하고 멀리 떨어져 있어, 현존하는 망원경으로는 직접 관측할 수 없고, 먼저 말씀드린 장주기 혜성의 궤도를 가지고 파악하고 있습니다!
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Q. 지구의 물은 어떻게 만들어졌는지 궁금합니다.
안녕하세요! 울퉁불퉁우람한침펜치님!! :)태양계 형성 초기에 지구가 형성될 때, 지구 주변의 먼지와 가스가 모여 물이 만들어졌다는 가설과, 외계에서 유입된 물이 지구에 축적되었다는 가설이 유력하게 거론되고 있구요.지구는 약 46억 년 전, 원시 태양 성운(가스와 먼지 구름)에서 형성되었고, 이 성운에는 수소와 산소 같은 원소들이 포함되어 있었으며, 이들이 결합하여 물(H₂O)을 형성할 수 있었다고 합니다! 지구가 형성되는 과정에서 이 성운의 물질들이 중력에 의해 뭉치면서 물도 함께 포함되었고, 초기 지구는 매우 뜨거웠기 때문에 물이 증발하여 대기 중에 존재했을 가능성이 큽니다.또 단골소재인 혜성과 소행성의 충돌로 인해 지구에 물이 공급되었을수도 있다고 보여지는데요. 소행성에는 수화된 광물(물 분자를 포함한 광물)이 포함되어 있을 수 있으며, 이들이 지구와 충돌하면서 물이 방출되었을 가능성이 있습니다. 지구내부적으로도 맨틀에는 물이 포함된 광물들이 존재하고, 이들이 맨틀 깊숙한 곳에 있다가 물이 화산 폭발과 함께 지표로 방출되었습니다. 또한, 초기 지구의 화산 활동은 대량의 수증기를 대기 중으로 방출했으며, 이 수증기가 응결하여 액체 상태의 물로 변하면서 바다와 대양을 형성했을 가능성이 큽니다.