우주 공간은 지구와 어떻게 다를까?

 지구는 정말 아름다운 곳입니다. 푸른 하늘과 바다, 산과 강, 이쁜 동물들과 식물들이 함께 하는 곳입니다. 지구에서는 생명이 살기 좋은 환경입니다. 우주는 어떨까요? 지구와 우주 공간의 차이를 알아보겠습니다.

우주 공간과 지구의 차이

 지구에는 우리가 숨을 쉴 수 있는 공기가 있습니다. 질소가 약 78%이고, 산소가 약 21%, 0.9%아르곤과 각종 기체와 수증기로 되어 있습니다. 반면 우주 공간을 공기에 양이 아주 적습니다. 다시 말해서 공기가 있지만 그양이 매우 적습니다. 그 이유는 중력 때문입니다. 항성이나 행성들은 중력을 갖고 있기 때문에 공기를 가둘 수 있습니다. 지구도 표현에 공기가 모여 있지만 하늘로 올라갈수록 공기가 희박 해집니다. 다른 행성들도 공기를 가둘 수 있습니다. 수성, 화성등은 공기가 작은데 이유는 공기를 가둘 수 있는 중력이 약해서 이고 금성이나 목성, 토성등은 다 공기가 있습니다. 이렇듯 우주에 있는 다른 행성들이 공기를 대부분 가두고 있기 때문에 그 외 지역은 공기가 거의 없을만큼 희박한 것입니다. 그래서 우주공간에 나가게 되면 태양에서 나오는 전자기파와 방사선을 그래도 받을 수가 있습니다. 지구는 공기가 있기 때문에 어느정도 반사와 방어를 해주는데 우주는 진공에 가깝기 때문에 모두 받게 됩니다. 그래서 태양 활동이 활발해지는 시기에는 사람이 우주공간에 나가는것을 금지 한다고 합니다.

 

 뉴턴은 사과나무아래 있다가 사과가 떨어지는 것을 보고 만유인력에 대한 발견하였습니다. 만유인력과 원심력의 합이 바로 중력인데, 이 중력의 존재로 우리가 사는 집이며, 모든 물체가 지구 지표면에 붙어 있게 됩니다. 만약 중력이 없다면 우리는 두둥실 떠다니다 못해 저 먼 우주 밖으로 날아갈 것입니다. 중력이 있기에 이렇게 아름다운 지구에서 살아 갈 수 있습니다. 만유인력은 거기제곱에 반비례 하기 때문에 지구에서 멀어질 수록 중력의 힘이 약해 집니다. 즉 우리가 하늘 위로 올라서 우주에 간다면 중력은 거의 없는 무중력 상태가 됩니다. 무중력 상태에서는 물이 든 컵이 뒤집어져도 물은 떨어지지 않고, 천장에 붙어서도 떠어지지 않을 것입니다. 놀이기구를 타면 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어질때 우리는 그 무중력을 잠시 느낄 수 있습니다.

 그리고 우주 공간에서는 소리가 들리지 않습니다. 우리가 소리를 들을 수 있는것은 우리가 종을 쳤다고 하면 그 종의 떨림 현상이 어떤 매개체를 통해서 우리 귀의 고막을 울리기 때문에 들리는 것입니다. 이 때 매개체 역할을 하는 것은 공기 입니다. 우리가 수영장 같은 물 속에서도 소리를 들을 수 있는데 이것은 공기가 소리의 진동을 전달 해주는 역할을 물이 대신 하기 때문에 가능 한 것입니다. 그러나 공기가 없는 우주에서는 이 소리가 전달이 될 수 없기 때문에 소리가 들리지 않습니다.

몸의 변화

 우주 공간에서 우리의 몸은 다양한 변화를 격습니다. 그 이유는 여러가지가 있는데 중력에 의한 이유가 큽니다. 지구에서는 중력때문에 우리의 혈액과 체액은 밑으로 많이 몰려 있습니다. 그러나 무중력인 우주에서는 머리부터 발끝까지 골고루 퍼지게 됩니다. 그래서 얼굴은 심하게 붓고 허리와 다리가 가늘어 집니다. 키도 커지고 팔다리도 길어지게 되는데 이것은 척추와 척추, 각 관절들 사이가 늘어나기 때문입니다. 키가 커져서 좋을거 같지만 늘어난 척추 사이에 근육들은 늘어나지 않아서 허리 통증도 온다고 합니다.

 우주에서 오래 생활을 하면 뼈속에 있는 칼슘이 혈액에 녹아서 소변을 볼때 밖으로 나오게 되서 뼈가 약해 진다고 합니다. 우리몸에는 약 1kg의 칼슘이 있는데 1년을 우주에 있으면 약 30%의 칼슘이 밖으로 빠져나와 뼈가 약한 충격에도 쉽게 부러질 수 있다고 합니다. 우리는 자고 일어날때도 중력의 반대로 근육을 써서 일어나고 걸을때도 그렇고 생활 자체가 중력으로 인해서 근육을 많이 쓰게 되는데 무중력 생활을 오래 하게 되면 근육을 쓸일이 거의 없기 때문에 근육량이 감소 한다고 합니다. 그래서 우주여행을 하고 지구에 돌아오면 다리에 힘이 풀려버린것처럼 제대로 서 있지도 못한다고 합니다.

우리는 하루 24시간으로 밤과 낮을 주기적으로 돌아가는 생체 시계가 있는데 혈압과 체온을 조절하는 자율신경계와 생체 리듬을 관여하는 멜라토닌 같은 호르몬이 생체 시간에 맞게 움직입니다. 우주에서는 이동하는 환경에 따라 태양이 보이고 안보이고 그러면서 낮과 밤이 심하게 변하여 생체 리듬이 깨진다고 합니다. 그래서 우주 생활을 오래하면 낮과 밤이 사라지는 우주 시차변에 걸리기도 합니다.

 우리가 배를 타거나 코끼리코를 하고 돌면 멀미를 하고 어지러움을 느끼게 되는데 이는 귓속에 전정기관안에 있는 림프액과 이석이 몸의 균형감각을 담당하고 있는데 무중력 상태가 되면서 림프액과 이석들이 중력이 없기 때문에 귀속에서 재기능을 하지 못하게 됩니다. 그래서 평행감각을 일어 버릴 수 있습니다. 하지만 2일~3일 정도 지나면 무중력 상태를 적응하며 우주 멀리를 하지 않는다고 합니다.

 지구에서의 환경과 많이 다른 우주 공간에서 활동 하는 우주인이 있습니다. 과학의 발전으로 우리도 어젠가 우주로 여행을 가기 위해 이런 우주 환경에 대한 교육을 받는 날이 올지도 모르겠습니다. 감사합니다.