넷째날(큰 광명- 태양의 정체)

② “큰 광명”            * 태양의 규모        * 태양의 구조        * 태양의 온도        * 태양 빛의 성질        * 태양의 빛과 온도의 생성 원인        * 태양의 위협과 지구의 안전장치        * 태양의 시운동(視運動)         a. 태양의 규모                                    - 지름, 질량, 용적, 지구와의 거리는?   ⅰ. 지름 140만㎞, 지구 직경의 약 109배, 지구와 달 사이의 거리의 4배. ⅱ. 질량 지구의 약 33만 배, 2×1030kg. ⅲ. 용적 100만 개의 지구를 구슬과 같이 채워놓을 수 있음. ⅳ. 지구와 태양 사이의 평균 거리 1억5천만㎞, 지구 직경(평균직경 12,700㎞)의 11,750배. ‘태양-지구’의 궤도의 지름은 2억9천9백만㎞이다. 만약 태양이 5% 더 가까이 있거나 15% 더 먼 곳에 있었다면 지구에 생물이 살 수 없었을 것이다.         b. 태양의 구조                            - 핵, 복사층, 대류층, 광구란?   태양은 끓어오르는 가스로 이루어진 거대한 공이다.           (a) 핵(核) ⅰ. 중심부로써 태양 질량의 10%에 해당한다. ⅱ. 온도(1500만도)가 높아 이곳에서 주로 수소 핵융합 반응이 일어난다.           (b) 복사층(輻射層) ⅰ. 태양 반지름의 약 70%를 차지할 정도로 태양에서 가장 많은 부피를 차지한다. 복사층은 핵에서 나온 에너지를 태양의 대류층까지 전달해주는 역할을 한다. ⅱ. 태양의 내부는 열의 기울기(온도차)가 상당히 작아서 대류는 일어나지 않고 복사의 형태로만 에너지가 전달된다. 에너지는 핵에서 나와 전자기파의 형태로 복사층으로 움직인다. ⅲ. 복사층은 매우 고밀도이며, 핵에서 나온 에너지가 태양을 탈출하는 데 걸리는 평균 시간은 약 17만 년이라고 한다.           (c) 대류층(對流層) ⅰ. 바깥쪽과 안쪽의 온도차로 인해 대류가 발생하는 층이며, 광구(光球)의 아래 부분이다. ⅱ. 약 10만㎞의 두께로 복사층을 둘러싸고 있으며 대류에 의해 에너지를 광구로 전달한다. 쌀알 무늬가 생기는 원인이 되는 층이다.           (d) 광구(光球) 둥근 표면이다. 두께는 약 500㎞이며, 쌀알 무늬와 흑점이 있다.             ⓐ 쌀알 무늬 ⅰ. 쌀알을 뿌려놓은 것 같은 태양 표면의 반점 무늬로, 대류의 온도차로 생긴 것이다. ⅱ. 쌀알의 밝은 부분은 뜨거운 물질이 상승하는 곳이고, 어두운 부분은 식은 물질이 하강하는 곳이다.             ⓑ 흑점(黑點) ⅰ. 흑점은 표면 온도보다 약 2000K가 낮아 어둡게 보이는 부분이다. 크기는 약 1천㎞에서부터 지구 지름의 10배 정도이다. ⅱ. 흑점이 많이 나타나는 시기에는 흑점 주변의 폭발 현상이 심하여 막대한 양의 에너지를 방출하게 되므로, 코로나가 커지고 지구에는 많은 양의 태양 입자가 도달한다. ⅲ. 이로 인해 지구에는 자기장이 크게 변하는 자기 폭풍이 나타나며, 전리층이 교란되어 장거리 무선 통신이 두절되는 델린저현상이 일어나고, 극지방에 오로나(극광)가 나타나기도 한다. ⅳ. 흑점의 주기는 극대기에서 다음 극대기까지 약 11년이다.         (e) 대기(大氣)                                  - 채층, 코로나란?             ⓐ 채층(彩層) 광구 위쪽의 가스층으로 개기일식 때 붉게 관측된다.             ⓑ 코로나(光環) 태양의 가장 바깥층의 대기이다. 개기일식 때 채층 밖에서 청백색으로 밝게 빛나며, 온도가 매우 높다.         c. 태양의 온도                                 - 표면 온도와 내부 온도는?   ⅰ. 태양의 온도 분포는 중심부가 가장 높으며, 표면으로 갈수록 점차 낮아지다가 대기 상층으로 갈수록 상승한다. ⅱ. 태양의 표면 온도는 5800K이며, 내부는 1500만K 이상이다(K : Kelvin온도 혹은 절대온도. 절대영도인 ㅡ273.16℃를 기준하여 잰 온도). 신비한 것은 태양의 코로라의 온도가 태양 표면의 1천 배나 된다는 점이다.         d. 태양 빛의 성질            * 색          * 빛의 구성           (a) 색(色) ⅰ. 태양은 빛을 발함으로 낮을 밝힌다. ⅱ. 빛은 ‘입자’의 성격과 ‘파장’의 속성을 모두 가진다. ⅲ. 태양 빛은 하늘을 무지개, 푸른 하늘, 저녁놀, 오로라 등으로 단장한다. 그러나 보이는 빛은 전체 빛의 일부에 불과하다. 우리의 하늘에는 더욱 다양한 형태의 빛들이 흘러넘친다. 이러한 현상은 햇빛이 공기에 포함된 산소ㆍ질소ㆍ먼지 등 각종 미세한 입자들에 의해 스펙트럼형 색깔로 분리되어 생긴 것이다. ⅳ. 태양의 본색(本色)은 겨울에 내리는 눈의 색깔, 곧 흰색에 가깝다. 용광로를 보면 알 수 있다. 여기서 달궈진 쇠가 1000도 정도에서 붉은 색을 띠다가 3000도에 이르면 주황색으로 바뀐다. 또 5000도를 넘으면 흰색으로 보인다. 흰색은 8000도까지 유지되다가 온도가 더 높아져 1만 도에 이르면 파란색을 띠기 시작한다. 온도가 올라갈수록 붉어지는 것이 아니라 파랗게 변한다. ⅴ. 지구에 도달하는 태양 빛은 백사광이다. 태양빛 가운데 우리 눈에 보이는 가시광선 영역은 ‘빨ㆍ주ㆍ노ㆍ초ㆍ파ㆍ남ㆍ보’ 일곱 무지개 색으로 구성된다. 이들이 공기층을 통과해올 때 제각기 비슷한 정도로 공기층에 흡수된다. 그 결과 일곱 색깔이 골고루 섞여 흰색으로 보이는 것이다.           (b) 빛의 구성                                  - 자외선, 적외선, 가시광선이란?   태양광선은 복사선(輻射線, 물체로부터 바퀴 살 모양으로 방출되는 전자파)으로서 그 종류가 다양하다. 아직까지 미개척 분야가 많으나 현대과학이 파악하고 있는 빛의 구성은 대략 다음과 같다(파장이 짧은 순서대로).   ⅰ. γ(감마)선 1천억 분의 2cm까지. ⅱ. Χ(엑스)선 1억 분의 1cm까지. ⅲ. 자외선(紫外線 ultra-violet rays) 자색(紫色) 가시광선 바깥쪽에 있으며 가시광선보다 파장이 짧은 전자파로, 파장이 1백만 분의 38cm부터 1백만 분의1cm까지이다. ⅳ. 가시광선(可視光線 visible rays) 7색만 있는 것이 아니다. 1백만 분의 81cm의 적색에서부터 1백만 분의 38cm의 보라 빛까지의 파장의 가시광선 속에는 파장의 변화에 따라 수 만 가지 이상의 아름다운 색깔이 있다. ⅴ. 적외선(赤外線 intra-red rays) 파장이 적색(赤色) 가시광선보다 길고 열작용이 큰 전자파(81cm/1백만 이상). 공기 중에 투과력이 크다. ⅵ. 무선용전파 파장이 0.01cm부터 그 이상인 전자파. 극초고주파(EHF 0.1cm-1cm), 초고주파(SHF 1cm-10cm), 극초단파(UHF 10cm-1m), 마이크로파(microwave, 0.1cm-1m까지 총칭), 초단파(VHF1m-10m), 단파(10m-100m), 중파(100m- 1km), 장파(1km-10km) 등이 있다. ⅵ. 중성미자(뉴트리오) 태양 중심부의 핵융합 과정에서 빛과 열이 나오면서 동시에 원자 내부에서 중성미자(中性微子)라는 다량의 소립자가 발생한다. 거의 빛의 속도로 움직이며, 전기적으로 중성이며, 질량을 가진다. 그러나 지구로 오는 동안 상당량이 다른 종류로 바뀌는 것으로 추정된다. 실제 지구에서 감지되는 중성미자는 극히 미량이다. 우주에는 태양으로부터 오는 것 말고도 수없이 많은 중성미자가 존재한다. 중성미자는 우주의 물질 가운데 눈에 보이지 않는 암흑 물질의 일부로 추정된다.         e. 태양의 빛과 온도의 생성 원인            * 수소가스의 핵융합          * 중력붕괴           (a) 수소가스의 핵융합 ⅰ. 태양 에너지는 대체로 수소가스의 핵융합으로 인한 생성을 정설로 받아들인다. ⅱ. 4개의 수소원자 핵이 합쳐져 1개의 헬륨 핵으로 전환되면서 수소 질량의 일부가 에너지로 변환되는 것이다. 이때 수소 핵 속에 저장된 방대한 에너지가 빛과 열로 방출된다. 곧, 수소 핵의 질량은 1.0081이고, 헬륨의 질량은 4.0039이다. 따라서 4개의 수소 핵이 융합하여 1개의 헬륨 핵을 만들 때 질량 결손은 0.0285이다. 바로 이 결손된 수소의 질량이 에너지로 변환되는 것이다. ⅲ. 태양은 매초마다 약 800만 톤의 태양의 물질을 에너지로 전환시킨다고 한다. 이러한 엄청난 에너지 생산이 주야에 걸쳐, 사계절 내내 계속된다. 발생한 에너지의 10억 분의 1이 지구에 다다르고 나머지는 산지사방으로 흩어진다. ⅳ. 태양은 창조 이래 인류가 모든 엔진, 발전소, 폭발물을 통해 만들어 낸 에너지의 총량보다 많은 에너지를 단 1초 만에 방출하고 있다. 그래서 태양의 무게는 순간순간 그 무게가 줄어든다고 한다. ⅴ. 태양이 이렇게 놀라운 에너지를 만들고 있다는 사실은 지금 이 순간에 수많은 다른 항성들에서도 에너지가 생성되고 있음을 시사한다.             (b) 중력 붕괴 ⅰ. 태양 에너지 생성에 대하여 또 다른 이론은 ‘중력붕괴’ 이론이다. 이것은 태양이 천천히 수축되면서 방대한 양의 에너지를 방출한다는 이론이다. ⅱ. 따라서 태양 에너지는 ‘중력 붕괴’와 ‘핵융합’ 효과 둘 다가 원인이 되어 생성될 수도 있다. 그러나 이 모든 것은 가설이다. 우리는 아직 태양 에너지의 근원을 제대로 알지 못하고 있다.         f. 태양의 위협과 지구의 안전장치                                         - 태양의 구체적 위협은 무엇인가?                                            태양의 위협에 대한 지구의 안전장치는 무엇인가?   ⅰ. 태양의 폭발은 지구에게 큰 위협이 된다. 왜냐하면 태양은 폭발을 통해 전자, 양성자, 중성자, 이온 등의 미립자를 우주 속으로 분출하며, 이 가운데는 엄청난 양의 방사선이 포함되어 있기 때문이다. ⅱ. 이 방사선은 지구와 태양 사이에 큰 간격이 있음에도 불구하고 이 지구를 흠뻑 적실 수가 있다. 그러나 하나님은 여러 가지 겹겹의 안전장치를 통해 우리를 위험으로부터 보호하신다.           (a) 엑스선과 감마선 ⅰ. 엑스선과 감마선은 태양이 만들어 내는 가장 치명적인 방사선이지만 직접 지구에 닿지는 않는다. 왜냐하면 지구의 자기장(磁氣場)이 이 입자들을 비껴가게 하여 북극과 남극으로 쓸어 모으기 때문이다. ⅱ. 이 방사선 입자가 상층 대기에 부딪힐 때 공기 중의 미립자들이 에너지와 함께 빛을 내게 되는데 그것이 바로 오로라(極光) 현상이다. 오로라 현상은 자기극(磁氣極, 100-1,000km 상공) 둘레의 ‘도우넛’ 형태의 지역에서 일어난다.           (b) 자외선 지구 표면으로부터 19-29㎞ 높이에 있는 오존층에 의해 차단된다.           (c) 폭발음 태양의 폭발음은 지구와 태양 사이의 있는 ‘진공’의 공간과 1억5천만㎞나 되는 거리에 의해 차단된다. 그렇지 않았더라면 우리는 다 귀머거리가 될 것이다.           (d) 열기 만일 태양과 지구의 거리가 조금만 더 가까웠다면 지구는 태양의 무서운 열기에 의해 한 순간에 완전히 증발될 것이다.         g. 태양의 시운동(視運動, 겉보기 운동)                                                        - 회귀선이란 무엇인가? 황도란 무엇인가?     태양은 매년 지구의 적도를 앞뒤로 지나치는데 남북위 23.5도 사이를 오간다.           (a) 북회귀선(北回歸線) ⅰ. 북위 23.5도이며 하지선(夏至線)이다. ⅱ. 태양이 가장 북쪽에 자리하며, 정오의 그림자가 제일 짧은 날이다. 이때로부터 태양이 다시 남으로 돌아간다.           (b) 남회귀선(南回歸線) ⅰ. 남위 23.5도이며 동지선(冬至線)이다. ⅱ. 태양이 가장 남쪽에 자리하며, 정오의 그림자가 제일 긴 날이다. 이때로부터 태양이 다시 북으로 돌아간다.           (c) 황도(黃道) ⅰ. 황도란 지구에서 보아 태양이 지구를 중심으로 운행하는 것처럼 보이는 천구(天球)상의 원(圓) 궤도를 말한다. ⅱ. 황도를 따라 12개의 별자리가 있는데 이것을 황도 12궁(宮)이라고 한다. 매년 일정한 행로를 따라 여름에는 전갈자리가, 겨울에는 쌍둥이자리가 나타난다. ⅲ. 욥기38:32은 하나님께서 때를 따라 12궁성을 이끌어 내신다고 한다. "네가 열두 궁성을 때를 따라 이끌어 내겠느냐"