이 기사에서는 인류의 태양계, 은하 및 우주에 대한 가장 일반적인 질문에 대한 답을 제공합니다. 하지만 먼저 이러한 개념들 간의 차이점을 살펴보겠습니다.
태양계 — 중심 별인 태양과 중력 상호 작용으로 결합된 모든 천연 우주 물체(행성, 소행성, 혜성)를 포함하는 행성계입니다.
은하 — 별, 성단, 성간 가스와 먼지, 암흑 물질, 행성으로 구성된 중력적으로 결합된 시스템입니다. 우리 태양계는 은하수 은하의 일부입니다.
우주 — 물리적으로 존재하는 모든 것, 즉 공간, 시간 및 다양한 형태의 물질(행성, 별, 은하 및 은하 간 공간의 구성 요소)의 총합입니다. 우주는 너무 커서 그 크기를 상상하기 어렵고 어느 정도인지는 아무도 알지 못합니다.
태양계에서 가장 뜨거운 행성은 무엇인가요?
태양계에서 가장 뜨거운 행성은 금성입니다. 표면의 평균 온도는 약 470도 섭씨입니다. 수성은 태양에 더 가깝지만 대기가 없어 태양열이 우주로 방출됩니다. 반면, 금성은 강력한 온실 효과로 인해 열을 유지하는 밀도가 높은 대기를 가지고 있습니다.
태양계에서 가장 높은 산과 가장 깊은 협곡은 어느 행성에 있나요?
이 두 '타이틀' 모두 화성이 차지하고 있습니다. 이 행성에는 태양계에서 가장 큰 산인 올림푸스 화산이 있습니다. 그 높이는 약 27킬로미터이고, 기저부의 너비는 520킬로미터입니다.
또한 여기에는 가장 깊은 협곡인 마리너스 계곡도 있습니다. 그 길이는 거의 4,000킬로미터에 달하며, 깊이는 2에서 7킬로미터에 이릅니다.
태양계에서 고리를 가진 행성은 무엇이며, 이 고리는 무엇으로 구성되어 있나요?
오늘날, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 네 가스 거대 행성 모두 고리를 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 가장 아름답고 눈에 띄는 고리는 토성에 있습니다. 이 고리들은 모래알 크기에서 20~30미터에 이르는 다양한 크기의 얼음 입자로 구성되어 있어 태양빛을 반사합니다.
고리의 장엄한 외관에도 불구하고 그 안에 포함된 물질의 양은 매우 적습니다. 만약 토성 고리의 모든 물질을 하나의 구형으로 합친다면, 그 지름은 100킬로미터를 넘지 않을 것입니다.
지구가 태양에 가장 가까워지는 달과 가장 멀어지는 달은 언제인가요?
행성 궤도의 태양에 가장 가까운 지점은 근일점, 가장 먼 지점은 원일점이라고 합니다. 현재 시대에는 지구가 근일점을 1월 2~5일에 통과하고, 원일점을 7월 1~5일에 통과합니다.
많은 사람들이 지구가 태양에 가장 가까워지는 시기가 1월이고 가장 멀어지는 시기가 7월이라는 사실에 놀랍니다. 이는 북반구의 겨울 한가운데인 1월과 대비되기 때문입니다. 남반구의 경우, 인구의 10%만이 거주하고 있어, 이 사실에 놀라지 않을 것입니다. 남반구의 겨울 한가운데는 7월입니다.
그러나 계절의 변화(봄, 여름, 가을, 겨울)는 지구가 태양에 가까워지거나 멀어짐에 따라 발생하는 것이 아닙니다. 여전히 많은 사람들이 그렇게 생각합니다.
계절 변화의 주요 원인은 지구의 축의 기울기이며, 태양과의 거리와는 무관합니다.
지구는 태양 주위를 도는 것 외에도 가상의 축을 중심으로 자전합니다. 만약 지구의 축이 궤도면에 대해 직각으로 놓였다면, 계절이 없었을 것이며 모든 날들이 동일했을 것입니다. 축 기울기가 없다면, 지구의 어느 위치에서나 낮과 밤의 길이가 동일했을 것이고, 낮 동안 태양은 항상 같은 고도에 머물렀을 것입니다.
그러나 지구의 자전축은 궤도면에 대해 23.44° 기울어져 있으며, 이는 지구 표면에서 1태양년, 즉 365.24일의 주기로 계절 변화를 일으킵니다.
왜 수성에는 계절이 없나요?
수성의 자전축은 거의 궤도면에 수직에 가까워 계절의 개념이 존재하지 않습니다. 태양빛이 수성의 극지방에 거의 수평으로 떨어져 영구적인 겨울이 유지됩니다 (태양이 수성보다 훨씬 크기 때문에 극지방에서 완전한 어둠이 존재하지 않습니다).
수성은 태양에 가장 가까운 행성입니다. 그러나 연구 결과에 따르면, 극지방에는 얼음층이 있을 가능성이 있으며 (얼음층은 최대 2미터 두께로 먼지층으로 덮여 있을 수 있습니다).
지구 표면에서 가장 큰 크기의 운석 충돌 구덩이의 크기와 연령은 얼마나 되나요?
가장 큰 운석 구덩이 중 하나는 미국 애리조나주에 위치한 배링거 구덩이 (Barringer Crater)입니다. 이 구덩이는 직경 약 1,200미터, 깊이 약 200미터의 보존 상태가 매우 좋은 구덩이입니다.
가장자리는 주변 평야보다 약 50미터 높으며, 침식으로 인해 가장자리 높이가 15~20미터 정도 낮아졌다고 추정됩니다.
이 구덩이는 약 50,000년 전에 직경 50미터, 무게 300,000톤의 운석이 약 50,000km/h 속도로 충돌한 결과로 생겨났습니다. 충돌로 인한 폭발은 히로시마에 떨어진 원자 폭탄 8,000개와 동일한 위력을 가졌습니다.
이 구덩이는 뛰어난 보존 상태로 인해 지구에서 가장 잘 알려진 구덩이 중 하나입니다. 과학 다큐멘터리에서 자주 촬영되며, 특히 Discovery 및 BBC에서 자주 소개됩니다. 애리조나 구덩이는 애리조나 주의 관광 명소 중 하나이며, 매일 수많은 관광객이 방문합니다.
구덩이 가장자리에는 박물관이 있으며, 공식 안내서에는 다음과 같이 설명되어 있습니다:
“지구에는 더 큰 충돌 흔적이 있지만, 이 구덩이의 운석 기원은 처음으로 입증되었으며, 원래 상태를 가장 잘 유지하고 있습니다.”
배링거 구덩이는 지구상에서 달의 풍경과 가장 흡사한 곳으로 여겨져, 달 탐사 우주비행사의 훈련 중 일부가 이곳에서 이루어졌습니다.
태양계에서 가장 큰 크기의 알려진 운석 구덩이의 위치와 크기는?
가장 큰 운석 구덩이는 발할라로, 목성의 위성인 칼리스토에 위치해 있습니다. 밝은 중앙 지역의 직경은 약 600킬로미터이고, 중심에서 1,500킬로미터에 이르는 동심원 형태의 능선이 있습니다.
소행성은 얼마나 위험한가요?
국제천문연맹이 채택한 소행성 위험 척도는 0에서 10까지입니다. 0은 소행성의 궤도가 지구 궤도와 교차하더라도 충돌 가능성이 없는 경우를 의미하며, 10은 충돌이 기후에 큰 영향을 미칠 가능성이 있는 경우입니다.
지구 궤도를 교차하는 직경 1킬로미터 이상의 약 2,000개의 소행성 중 모든 소행성은 ‘0’으로 평가됩니다.
왜 밤하늘은 어두운가요?
만약 우주가 공간과 시간에서 무한했다면, 시야 어느 방향에서든 별을 볼 수 있었을 것입니다. 밤하늘의 모든 면이 태양의 표면처럼 눈부시게 밝았을 것입니다. 이러한 주장과 우리가 실제로 보는 것 사이의 모순을 올버스의 역설(또는 체소-올버스의 역설)이라고 합니다.
올버스의 역설, 또는 어두운 밤하늘의 역설은 우주의 무한성과 정적임을 주장하는 천문학 및 물리적 우주론에서의 논증으로, 밤하늘의 어두움은 역동적인 우주, 즉 빅뱅 모델과 일치합니다.
이 역설은 정적 우주 이론으로 설명할 수 없습니다. 그러나 우주가 빅뱅에 의해 시작되었고 나이가 '불과' 137억 년에 불과하다는 점을 고려하면 쉽게 해소됩니다. 우리가 볼 수 있는 가장 먼 객체들은 약 137억 광년 내에 있으며, 그 이상 떨어진 객체의 빛은 우리에게 도달할 시간이 없었습니다 (빛의 속도는 초당 300,000킬로미터로 무한하지 않기 때문입니다). 이것이 밤하늘이 어두운 이유입니다.
가장 밝은 별은 무엇인가요?
밤하늘에서 가장 밝은 별은 큰개자리 알파로, 시리우스로 더 잘 알려져 있습니다 (그리스어로 '빛나는'이라는 뜻). 지구의 가장 북쪽 지역을 제외한 모든 지역에서 볼 수 있습니다. 태양계에서 8.6광년 떨어져 있으며, 지구에서 가장 가까운 별 중 하나입니다.
시리우스의 직경은 태양의 거의 두 배이며, 질량은 태양의 2.35배, 표면 온도는 약 10,000 켈빈입니다 (태양 표면 온도는 약 6,000 켈빈). 시리우스의 광도는 태양의 25배입니다.
시리우스는 지구에서 가까워 다른 별보다 천구에서의 이동이 더 두드러지며, 지난 2,000년 동안 약 44각분 이동했으며, 이는 보름달 직경의 1.5배에 해당합니다. 시리우스는 지구로 약 8킬로미터/초의 속도로 다가오고 있습니다.
시리우스는 쌍성계이며, 두 번째 구성원은 시리우스 B로, 백색왜성입니다. 밝기가 매우 낮아 시리우스의 빛과 함께 잘 보이지 않습니다.
우주에는 얼마나 많은 별이 있나요?
2004년에 호주 천문학자들이 관측 가능한 우주의 모든 별을 세었습니다. 이를 위해 무작위 하늘 사각형을 선택하고, 그 밝기를 평균 별의 밝기로 나누어 별의 수를 계산하여 전체 하늘 구면에 대해 결과를 적용했습니다. 총 70 섹스틸리언 (7 뒤에 22개의 0) 개의 별이 나왔습니다. 이는 지구의 모든 사막과 해변의 모래알 수의 10배에 해당합니다.
우주의 나이와 그것을 결정한 데이터는 무엇인가요?
2003년, NASA(미국 항공 우주국)에서 발사한 우주 탐사선은 특수 장비를 사용하여 배경 마이크로파 (잔광) 복사 온도를 백만분의 1도까지 정확하게 측정했습니다. 이 측정 결과에 따라 우주의 나이는 약 137억 년이며, 첫 세대의 별이 빅뱅 후 2억 년에 형성되기 시작한 것으로 나타났습니다.
우리 은하는 얼마나 큰가요?
우리 은하(은하수)는 복잡한 형태를 가지고 있으며, 거대한 렌즈와 비슷합니다.
대부분의 은하 물질(별, 성간 가스, 먼지)은 약 100,000광년의 직경과 약 12,000광년의 중심 두께를 가진 렌즈 모양의 볼륨을 차지하고 있습니다. 은하 물질의 나머지 작은 부분은 약 50,000광년 반경의 거의 구형 공간을 채우고 있습니다. 은하 렌즈형 및 구형 구성 요소의 중심은 일치합니다.
태양계 행성들로의 대여행