태양이 불타고 있는데 불타면 부피도 줄어드나요?

Question

안녕하세요

우리가 흔히 주위에 불이 붙으면 타고 남아 재가 되잖아요.

태양도 끝없이 불타고 있는데 부피도 줄어드는가요? 궁금합니다

Answer 1

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.