태양은 어떻게 일정 온도를 유지 하나요?

Question

요즘은 아침저녁으로 춥고 낮엔 해빛이 있서 따뜻하네요 .태양은 어떻게 일정한 온도를 유지 하는지 궁금합니다.앞으로 나날이 갈수록 .태양 온도가 올라갈수도 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

태양은 핵융합 반응을 통해 에너지를 생산하며, 이 과정에서 엄청난 열을 발생시켜 일정한 온도를 유지합니다. 핵융합 반응은 수소 원자가 헬륨 원자로 결합하면서 방출되는 에너지로, 태양 중심부에서는 약 1500만℃의 뜨거운 온도를 유지합니다. 이는 태양 내부의 압력이 워낙 높아 낮은 온도에서도 핵융합이 가능하기 때문입니다.

하지만 태양은 영원히 일정한 온도를 유지할 수는 없습니다. 앞으로 수십억 년 후에는 수소 연료가 부족해지면서 핵융합 반응이 점점 느려지고, 중심부 온도가 높아질 것입니다. 그 결과 태양은 팽창하여 적색 거성이 될 것이고, 지구는 현재보다 훨씬 더 뜨거워질 것으로 예상됩니다.

결론적으로 태양은 핵융합 반응을 통해 일정한 온도를 유지하지만, 앞으로 수십억 년 후에는 수소 연료가 부족해지면서 온도가 점점 높아질 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

태양은 중심부에서 핵융합 반응을 통해 엄청난 열과 에너지를 생성합니다. 이 열과 에너지는 태양의 중력에 의해 균형을 유지하며, 태양의 내부 압력과 중력이 상호 작용하여 안정된 상태를 유지합니다. 현재로서는 태양의 온도가 일정하게 유지되고 있지만, 태양은 수십억 년 후에 수소 연료를 모두 소진하고 헬륨으로 변화하면서 온도가 상승할 것으로 예측됩니다. 이러한 과정은 태양이 적색거성으로 진화하는 과정으로 알려져 있습니다

Answer 3

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

적색거성은 태양 질량의 0.25~8배[2]의 별들이 거치는 후기 진화단계이다. 크기가 매우 거대하고 표면 온도가 낮은 탓에 붉은 색을 띄어 '적색거성(Red giant)'라는 이름이 붙었다. 또한 질량에 비해 거대하게 팽창한 만큼 매우 낮은 밀도를 지닌다는 특징도 가진다. 보통 0.1 kg/㎥ 정도로 이는 지구 대기보다도 낮은 수치이다.

2. 진화[편집]

항성의 주요 에너지원은 핵융합으로 주로 수소를 연료로 사용한다. 항성이 이러한 수소를 연료로 활동하는 기간을 "주계열 단계", 여기에 속한 항성을 주계열성이라고 부르는데, 만일 항성이 오랜 시간 불타올라 늙어버린다면 중심부의 수소는 고갈되어 주계열성으로서의 삶이 끝나게 된다. 이때 항성을 쥐어짜는 중력과 폭발하여 팽창하려는 핵융합 에너지의 평형(정역학 평형)은 깨지게 되고[3] 그로 인해 중심핵이 중력에 의해 급격히 수축하기 시작한다.

중심핵의 수축으로 인한 압력 상승은 곧 중심핵 전체의 온도 증가를 야기하고, 이로 인해 수소는 충분하지만 중심부보다 상대적으로 온도가 낮아 핵융합이 진행되지 않던 중심핵의 바깥 부분에서도 핵융합이 시작된다. 중심핵 바깥 부분에서의 핵융합이 시작되면 항성 전체의 내부 압력은 증가하고, 중력과 핵융합의 에너지 평형 중 중력이 우세했던 상황을 반대로 역전시켜서 폭발적인 핵융합 에너지가 항성의 외피층을 크게 팽창시킨다. 이 때, 항성의 표면온도는 낮아져 스펙트럼상 불그스름한 색을 띄고, 표면적은 늘어 전체적인 광도는 증가한다. 이 상태에 이른 항성을 적색거성이라고 부른다.

Answer 4

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

태양의 중심에서 발생하는 핵융합반응으로 지속적으로 일정한 온도가 유지가 되지만 수소와 헬륨의 에너지원이 무한하지 않기 떄문에 약 50억년 후에는 수명을 다할 것으로 예측하고 있습니다