태양 폭발 지구에 어떤 영향을 주는가?

Posted by 민스타그램
2017. 7. 22. 13:03 과학 정보

 안녕하세요. 스타민S입니다. 앞에서 태양에 대해 알아봤습니다. 이번엔 그 태양이 지구에 미치는 영향을 알아보겠습니다. 태양과의 알맞은 거리가 우리가 살아가는데 안정적인 온도를 주고 에너지를 주는등 다양한 이점을 주지만 꼭 좋은것만을 주지은 않습니다. 매년 수천번에 거대한 폭발이 우리에게 위협이 될만한 거리에 있다는 말이 되는 것입니다. 이 폭발은 핵육합반응 때문에 일어 난나고 하지만 사실은 무수히 많은 태양의 자기장 때문이라고 전문가들은 말합니다.

폭발은 왜 일어나는가?

우리의 지구의 자전은 어느 곳이나 똑같이 돌기때문에 지구의 자기장은 흐트러짐이 없고 남쪽과 북쪽의 두극을 가지고 있습니다. 예전부터 나침반으로 여행을 다닐 때 활용 할 수 잇었던것도 이 때문입니다. 그러나 이처럼 두개의 극이 아니라 천억개가 넘는 극이 존재하는 곳이 있습니다. 바로 태양이죠. 태양에서는 어떠한 일이 일어날까요? 태양의 자기장은 엄청나게 많은데 거미줄처럼 얽혀있습니다. 지구의 표편은 고체로 동일하게 자전하는데 태양은 고온의 가스로 존재 하기 때문에 자전의 속도가 적도에서 극지방까지 일정하지가 않습니다. 적도에서는 자전주기가 35일이나 되는데 극지방에서는 25일로 짧습니다. 이렇게 서로 다른 자전주기가 고온가스 즉, 플라즈마들을 서로 뒤엉키게 만드는 것입니다. 그로 인해서 자기력선들도 같이 뒤엉키게 됩니다. 자기력선들이 엄청나게 뒤엉키게 되면 태양표면에서 일어나는 대류현상을 방해하여 그지역은 주변보다 검게 보이는데 이것을 흑점이라고 합니다. 여기서 대류현상은 온도차이로 인해서 이동하는 현상으로 뜨거운것은 위로 올라가고 차가운것은 아래로 내려가려는 성질 때문에 일어 납니다. 이런 대류현상으로 열이 이동해야하는데 이동하지 못하게 되어 주변보다 온도가 떨어져서 검게 보이는 것입니다. 태양이 엄청나게 뜨겁고 크기 때문에 우리 눈에는 정말 작고 약해 보이지만 그 크기는 지구와 비슷하거나 크고 밝기 또한 우리가 보는 보름달보다 훨씬 밝게 빛날 것입니다.

 흑점은 태향 표면에 생겨서 태양의 자전을 따라 가티 이동하는데 그 크기도 변하게 됩니다. 이때 주변의 자기력선들과 만나면서 더 커지고 이것은 폭발로 이어지게 됩니다. 이런 자기력선이 뒤틀리면 왜 에너지가 높아지는것인지 생각 해봅니다. 스프링을 생각해보면 가만히 일을때 꾹누르면 더 높게 튀어로르고 고무동력기(고무줄로 만드는 비행기)의 고무줄을 많이 감으면 프로펠러가 더 강하게 돌아가게 되고 덜 감으면 약하게 돌아서 멀리 못가게 되는것을 생각해 보면 알 수 있습니다. 이처럼 스프링을 누루거나 고무줄을 감거나 스폰지를 감거나 누루거나 고무들을 당기거나 등 다양한 곳에서 에너지를 올리는 법을 확인 할 수있습니다.

 이처럼 태양에서도 자리력선들의 에너지가 높아지며 극대화 될때 한번에 폭발과 동시 방출 되는데 이것을 플레어라고 합니다. 플레어는 한번에 엄청난 에너지를 방출하는데 그 규모가 화산이 백만개가 동시에 터지는 크기로 10억메가톤의 에너지가 방출 됩니다. 그러면서 고에너지(X-ray, 감마선 등)를 방출하게 됩니다. 이 때 태양의 물질들을 같이 우주로 방출하기도 합니다. 이런 현상을 코로나 물질 분출이라고 합니다. 이런 현상이 일어 날 때 태양의 물질을이 아무 방해 없이 우주공간으로 방출 되는 것이기 때문에 매우 위험합니다. 이 물질들은 엄청난 양을 방출 합니다. 약 200억톤의 물질인데 그 속도 또한 초속 1000km를 넘는 속도록 생각만 해도 엄청 위험한 것 입니다. 이런형상이 지구를 향해 바로 날라온다면 그 피해는 어마어마 할 것입니다.

태양 폭팔이 지구에 미치는 영향

 

 이런 물질들은 지구까지 오는데 보통 수일에서 빠르면 16시간이면 지구에 다다르게 됩니다. 이때 지구의 자기장과 부딪치게 되는데 지구의 자기장에 큰 피해를 주는 자기 폭풍을 일으키게 됩니다. 북극에서 우리가 볼 수 있는 오로라 현상이 이 자기 폭풍으로 발생하는 현상입니다.

 

오로라 현상은 죽기전에 꼭 보고 싶어하는 아름답고 이쁜 광경이지만 이 자기 폭풍이 심하게 일어나면 여러 종류의 전기 시설들을 무용지물로 만들 수 있습니다. 인공위성이나 발전소등을 무용지물로 만들 수 있습니다. 원자력 발전소나 화력 발전소를 생각 해 보면 엄청나게 위험 할 수 있습니다. 방사능도 함께 오기 때문에 극지방으로 이동하는 항공기의 피해도 있을 수 있습니다. 인공위성의 피해는 지상 방송과 휴대폰이나 인터넷 등 통신 장애를 일으킬 수도 있습니다. 가스나 기름 시설등도 피해를 받으면 문제가 될 수 있습니다.

 실제 사례를 보면 1859년에는 하와이와 로마에서도 오로라 현상이 발견되었다는 보고가 있습니다. 1989년에는 캐나다에서 변전소 마비가 되어 정전 사태가 발생했습니다. 그리고 2003년 11월에는 태양폭풍으로 여러 나라의 인고위성과 발전소가 피해를 입었습니다. 이처럼 태양은 우리에게 좋은 점도 주지만 막대한 피해를 주기도 하는 양면의 얼굴을 가지고 있습니다. 언제나 그 피해를 대비하면 준비 해야 할 것입니다.

 다음에는 글 안에 작은 소주제도 더 자세하게 이야기 해보고 싶습니다. 감사하빈다.

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태양은 무엇인가?

Posted by 민스타그램
2017. 7. 21. 22:13 과학 정보

 안녕하세요. 스타민s입니다. 우리에게 영향을 주는 다양한 것들을 만나보려 하는데요. 그중에 처음으로 우리에게 없어서는 안 될 것중에 하나 태양입니다. 매일 밤 밝게 빛나는 별들이 빛을 내며 우리를 지켜보고 있습니다. 이렇게 밝게 빛을 내는 것을 우리는 별이라고 부릅니다. 별이란? 태양처럼 엄청난 에너지를 만들면서 스스로 빛과 열을 내는 항성을 별이라고 합니다. 그중에서 매일 우리를 밝혀주는 지구에서 가장 가까이 있는 태양이 있습니다. 우리 은하에 있는 천억개의 항성 (스스로 빛을 내는 별) 중에 하나입니다.

 

 

태양은 무엇인가?

 태양은 주로 헬륨과 수소로 이루어져 있습니다. 그외에는 산소, 탄소, 질소, 마그네슘, 네온, 철 등이 존재 하고 있습니다. 이런 물질들은 대부분 플라즈마 상태로 존재하게 됩니다. 플라즈마는 고체에 열을 가하면 액체가 되고 액체에 열을 또 가하면 기체가 되며 거기에 또 다시 열을 가하면 전기적 중성을 띠는 플라즈마 상태가 되는 것입니다. 우리 일상 생활의 예는 형광등과 네온사인등이 있고 븍국의 오로라가 있습니다.

 태양은 지구의 크기의 109배로 반지름이 약 700,000km 이며, 부피는 지구의 약 130만배나 되고, 질량은 지구의 약 33만(330,000)배나 무겁습니다. 밀도는 지구보다 약 1/4로 작습니다. 크기와 부피 질량이 큰 탱야이 지구보다 밀도가 작은 이유는 지구처럼 고체로 둘러싸여있는것이 아니고 처음에 말한 것처럼 주로 헬륨 수소등 기체 덩어리로 되어 있기 때문입니다. 태양의 표면 오도는 5500도가 넘습니다. 그러나 이런 태양은 우리가 볼때는 정말 엄청나게 크고 뜨거운 항성이지만 우주에서는 작은 항성에 속합니다. 거기에다가 색깔도 황색을 띠는 것이 온도가 우주에서는 그리 높은 편이 아닙니다. 온도가 낮으면 붉은색을 띠고 높으면 희색으로 보입니다. 더 높아지면 청색 빛으로 보이게 됩니다.

 태양은 지금까지 인류가 생산해낸 에너지를 몇초사이에 만들어내고 있습니다. 타고 타고 또 타도 수십억년동안 계속 이어지는것이 정말 놀라울 따름입니다. 태양 중심에서는 핵융합이 일어나고 있기 때문에 이렇게 오래도록 타오를 수 있다고 수많은 과학자들은 믿고 있습니다.

태양의 여러 현상들은 무엇인가?

태양은 우리에기 정말 중요한 에너지원을 줍니다. 이것을 태양에너지라고 하고 태양열 발전소, 이런 태양열을 이용한 전기 난방 자동차등에 활용 되고 있습니다. 이런 태양은 지구의 다양한 생물들이 살 수 있도록 빛과 열 그리고 에너지를 주고 있습니다. 그러나 지구와 거리가 가깝다면 우리는 다 타버리거나 녹아내릴거입니다. 바다가 끓어오르고 우리는 살수가 없을겁니다. 반대로 거리가 멀다면 북극이나 남극보다 더 추은 지구가 되어 모두가 얼어붙을 겁니다. 다행이도 딱 안정적인 거리에 있기 때문에 우리는 샐 수 없는 확률로 이렇게 잘 살아가고 있는 것일지 모릅니다.

 

 

 태양에는 여러 현상들이 있는데 흑점, 프레어, 홍염, 필라멘트가 있습니다.

 첫 째, 흑점을 이야기 해보겠습니다. 우리가 사는 지구는 자기장이라는 것이 있습니다. 자석 처럼 자성을 가진 물체 주위에 생기는 공간을 말합니다. 북쪽은 S, 남쪽은 N극을 띠고 있습니다. 그런데 놀라운것은 태양은 이런 자기장이 천억 개가 넘게 있다고 합니다. 태양의 물질들은 높은 고온으로 플라즈마 형대로 있는데 이 플라즈마에너지가 움직이면서 자기장도 움직이며 뒤엉기게 됩니다. 이때 자기장이 뒤엉키면서 흑점이 생기게 됩니다. 흑점은 검게 보이는데 주변 보다 온도가 낮기 때문에 그렇게 보입니다. 이렇게 온도가 낮은 이유는 뒤엉킨 자기장이 에너지가 강해서 태양 내부로부터 나오는 에너지를 막는다고 합니다. 흑점은 스스로 크기가 변하는데 자기장의 엉킴이 심해지면 폭발까지 하게 됩니다. 태양은 11년 주기고 운동이 활발해졌다가 줄어들었다가 하는데 가장 장한 시기에 많아지게 됩니다.

 둘 째, 수십분 내에 약 100여개의 엄청난 에너지를 뿜어내는 폭발을 플레어라고 합니다. 흑점 주변에서 일어나고 뒤엉킨 자기장이 그 에너지를 주어 그 힘을 실어 준다고 과학자들은 생각한다고 합니다. 아직까지 확실한 것은 모른다고 합니다. 이 플레어가 일어나면 지구로 X선과 고에너지를 보낸다고 합니다. X선은 8분 정도 걸린다고 하고 고에너지는 수십시간, 약 1~2일이 걸립니다. 플레어 현상은 11년 주기로 강해지는 시기 일어나지만 언제나 약하게 일어나고 있습니다.

 셋 째, 홍염은 태양면의 가장자리에는 커다란 고리모양을 하고 있는데 보통은 밝은 태양 대문에 보이지 않고 어두운 우주를 배경으로 보면 잘 보입니다. 우주배경으로 볼때 어두운 배경때문에 매우 밝고 뜨거워 보이지만 실제로는 밀도도 작고 온도도 낮다고 합니다.

 넷째, 필라맨트는 태향표면에 어두운 긴 선처럼 보이는 현상으로 표면에 일어나는 홍염이 우리가 보는 방향쪽에도 나타가게 되는데 이 때 태양보다 온도가 낮고 어둡기 때문에 보이는 현상입니다.

이런 태양은 지구에 좋은 영향도 주면서 반대로 나쁜 영향도 미치게 됩니다. 태양이 지구에 미치는 영향들을 다음에 알아보도록 하겠습니다. 감사합니다.