지구, 달 등 천체가 자전하는 이유는?

Question

지구도 마찬가지이고 달과 같은 여러 천체 들은 우주 공간에서 자전을 합니다.

이렇게 다양한 천체들이 가만히 있지 않고

자전을 하는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.

천체가 자전하는 원리는 중력과 각운동량 보존의 법칙에 의해 설명됩니다.

중력은 천체의 질량에 의해 발생하는 힘으로, 천체를 서로 끌어당깁니다. 천체가 자전할 때는 천체의 모든 부분이 중력에 의해 서로 끌어당겨지지만, 자전축을 중심으로 회전하기 때문에 모든 부분이 같은 힘을 받습니다. 따라서 천체는 자전축을 중심으로 균형을 유지하며 회전할 수 있습니다.

각운동량 보존의 법칙은 회전하는 물체의 각운동량이 보존된다는 법칙입니다. 각운동량은 물체의 질량, 속도, 회전축과의 거리에 의해 결정됩니다. 천체가 자전할 때는 천체의 모든 부분이 같은 각속도로 회전하기 때문에 각운동량이 보존됩니다. 따라서 천체는 자전축을 중심으로 균형을 유지하며 회전할 수 있습니다.

천체의 자전은 천체의 생성 과정과 밀접한 관련이 있습니다. 태양계는 약 46억 년 전에 가스와 먼지 구름이 중력에 의해 끌어당겨져 형성되었습니다. 가스와 먼지 구름이 뭉치면서 회전하기 시작했고, 회전이 계속되면서 태양과 행성이 형성되었습니다. 따라서 태양과 행성은 모두 자전하고 있습니다.

천체의 자전은 천체의 환경에도 영향을 미칩니다. 지구의 자전은 지구의 대기와 해양의 순환에 영향을 미칩니다. 지구가 자전하지 않으면 지구의 대기와 해양은 고르게 분포되지 않고, 지구의 기후는 매우 극단적이게 될 것입니다.

천체의 자전은 천체의 생성과 환경에 중요한 역할을 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

천체들이 자전을 하는 이유는 천체의 탄생과 관련이 있습니다. 천체는 구름 형태의 가스와 먼지에서 탄생합니다. 이 구름은 중력에 의해 붕괴되면서 회전하게 됩니다. 회전하는 구름은 점점 더 빨리 회전하게 되고, 결국에는 한 축을 중심으로 회전하는 천체가 됩니다. 지구는 태양계 형성 초기에 태양 주변에 있던 가스와 먼지 구름에서 탄생했습니다. 이 구름은 중력에 의해 붕괴되면서 회전하게 되었고, 결국에는 한 축을 중심으로 회전하는 지구가 되었습니다 달은 지구의 위성입니다. 달은 지구와 충돌한 천체의 파편이 뭉쳐서 형성되었습니다. 달은 지구의 중력에 의해 끌려들어가면서 자전을 하게 되었습니다. 천체들이 자전을 하는 이유는 천체의 탄생과 관련이 있습니다. 천체는 구름 형태의 가스와 먼지에서 탄생하고, 이 구름은 중력에 의해 붕괴되면서 회전을 하게 됩니다. 회전하는 구름은 점점 더 빨리 회전하게 되고, 결국에는 한 축을 중심으로 회전하는 천체가 됩니다.

Answer 3

천체가 자전하는 이유는 초기에 형성된 물질이 무작위로 분포되어 있던 상태에서 중력 작용에 의해 회전하게 되었기 때문입니다. 지구와 달을 예로 들어 설명해보겠습니다.

1. 중력: 천체들 간에는 서로 중력이 작용합니다. 중력은 물체들을 서로 끌어당기는 힘으로, 물체의 질량과 거리에 비례합니다.

2. 운동량 보존의 법칙: 초기 태양계 형성 단계에서는 물질들이 무작위로 분포되어 있었습니다. 중력의 작용으로 인해 물체들은 서로 모여들게 되며, 회전하게 됩니다. 이때 운동량 보존의 법칙에 따라 물체의 회전 운동량도 보존됩니다.

3. 적절한 각운동량: 지구와 달의 경우, 초기에 형성된 물질들이 중력의 작용으로 모여들어가면서 회전 운동량이 생성됩니다. 이러한 회전 운동량이 적절한 범위 내에서 조절되면 천체가 자전하게 됩니다.

결과적으로 지구와 달은 초기 형성 단계에서 무작위로 분포되어 있던 물질들이 중력의 작용으로 모여들면서 회전 운동량이 형성되었고, 이로 인해 자전하게 되었습니다. 이러한 자전은 천체들의 물리적 특성과 초기 조건, 중력 작용 등에 의해 결정됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

자전하는 정확한 이유는 아직 밝혀지지 않았습니다

가설중 하나는 가스가 모여 항성이 되고 이것이 행성으로 되는데 처음 가스가 모여들데 회전을 해서 모이기 때문에

이로 인해 자전을 하고 있다라는 것입니다.

Answer 5

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

우주가 생겨나고 천체들이 만들어질 당시 무수히많은 충돌이 일어나 회전력이 생기고, 아직까지 돌고있는 것입니다.

주변에 이러한 회전을 멈추어줄 강한 중력이 없거나 마찰이 없어 계속해서돌게됩니다.

물론 달의 조석력에의해 지구자전속도는 느려지고있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

초기 우주에 가스와 먼지, 입자들이 운동을 하고 있었을 것이며, 중력에의해 집단을 형성해가며 태양과 같은 별이나 행성이 만들어졌습니다. 이 과정에서 질량을 가진 두 물체에 대해 운동을 하고 있을 경우 원, 타원 궤도 운동이 가능합니다. 물론 쌍곡선 포물선과 같은 운동도 가능합니다. 여기서는 태양계의 형성과정에 초점을 두며 타원 궤도 운동을 하고 있었다고 생각할 수 있죠. 이 때 궤도 운동을 시작할 당시 가스, 먼지의 각운동량(회전)이 정해졌을 것입니다. 각운동량은 천체 운동에서 보존되는 물리량 중 하나입니다. 이 각운동량(회전)의 방향이 반시계 방향이었기 때문에 대부분의 행성이 반시계방향으로 공전과 자전을 하는것이죠. 만약 초기의 각운동량이 모든 물질이 제각각이었다면 시계방향, 반시계 방향으로 회전하는 행성이 여럿 있었을 것이며, 초기 각운동량의 방향이 시계방향이었다면 대부분의 행성이 시계방향으로 회전하고 있었을 것입니다. 즉, 자전은 생성 초기에 결정되는 물리량이죠.