태양이 불타고 있는데 불타면 부피도 줄어드나요?
안녕하세요
우리가 흔히 주위에 불이 붙으면 타고 남아 재가 되잖아요.
태양도 끝없이 불타고 있는데 부피도 줄어드는가요? 궁금합니다
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
태양은 표면 온도는 6,000도, 내부 온도는 15,000,000도를 육박하여 우리가 알고 있는 모든 사물을 녹여버릴 수 있을 정도로 무지막지한 고열을 꾸준히 유지하고 있습니다. 이런 초고온 상태를 우리는 특별히 명명해서 "플라즈마"라고 부르는데요. 이 정도로 높은 온도에서는 열 에너지 때문에 원자들의 열 운동이 극히 활발해지고, 그 결과로 원자의 중심부에 자리한 원자 핵들 사이에서 거센 충돌이 발생하게 됩니다. 이렇게 서로 마구마구 부딪히다보면 서로가 결국에는 합쳐질 수도 있겠죠? 이것을 우리는 "핵융합"이라고 부르게 되는데, 질량이 가벼울수록 더 쉽게 융합이 되는 성질에 따라 실제로 태양 내부에 있는 수소 같은 가벼운 원자 핵들끼리 합쳐지면서 수소보다 무거운 원자 핵인 "중수소"가 만들어지고, 이 중수소가 다른 중수소와 합쳐지면서 중수소보다 무거운 3중수소가 만들어지는 과정을 거쳐 마지막에는 3중수소와 중수소가 충돌하며 가장 무거운 원자핵인 헬륨이 탄생하게 됩니다.
태양의 내부에서는 이같은 핵융합 과정이 끊임없이 반복되면서, 각 원자 핵의 질량이 일부 줄어들고 그 줄어든 질량만큼의 에너지가 발생하게 되는데, 이러한 핵 융합에 의해 발생한 에너지가 태양이 뿜어내는 빛과 열의 기원이 되는것입니다. 이 말 인즉, 태양은 앞서 말한대로 지난 46억 년 동안 핵융합을 지속하면서 에너지를 발산하는 반면 태양 자신의 질량은 계속해서 줄어들고 있다는 것을 의미하는 것이죠. 따라서 태양도 결국엔 영원히 불탈 수는 없다는 것입니다.