태양은 우주에서 1％급 항성 맞습니다. -mlbpark.donga.com

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파인송 추천 1 조회 126 14.02.26 07:05 댓글 3

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태양은 우주에서 1%급 항성 맞습니다.

가라테아

글번호 3814932 | 2014-02-19 13:56:23

태양은 우주에서도 상당히 큰 별에 속하며

기나긴 생명력으로 지구에 축복을 내려주는 별이죠.

일단 우주가 처음 생긴 빅뱅 당시 우주는 수소원자 12개 헬륨원자 하나 꼴로 생성되었고,

질량 비율로 보면 수소 75% 헬륨 25% 정도. 우주에 흩어지게 되는데요.

특정 구역에 이런 원소들의 밀도가 높은 곳이 있었고 이런 곳에서 별이 탄생하게 됩니다.

항성의 에너지원은 당연히 핵융합이겠죠. 이 핵융합이 일어나야 항성으로 볼 수 있습니다.

태양계 내에서 핵융합이 일어나는 장소는 태양만 가능하고 다른 곳은 불가능합니다.

태양 다음으로 큰 천체가 목성이고 태양 질량의 0.1% 정도 되는데 목성에서는 핵융합이

안일어나죠. 과학자들 추정으로는 대략 태양 질량의 8%는 되어야 핵융합이 가능하다고 합니다.

만약 목성이 지금 질량의 100배 정도였다면 핵융합을 시작해 태양계는 항성이 두개 있는 쌍성계가

되었을 것입니다. 물론 우주에 이런 쌍성계는 흔하게 볼 수 있습니다. 지금 겨울철에 쉽게 볼수 있는

시리우스가 바로 이런 쌍성계입니다. 맨눈으로야 밝은 별 하나 밖에 안 보이지만 망원경으로 보면

작은 별도 하나 더 보인다고 하네요.

핵융합도 여러 종류가 있습니다.

첫번째는 수소원자 4개가 헬륨이 되는 과정

두번째는 수소원자 4개가 헬륨이 되는데 탄소,질소,산소를 촉매로 사용하여 헬륨이 되는 과정(매우 빠름)

세번째는 헬륨원자 3개가 탄소가 되는 과정

네번째는 탄소원자가 산소,규소 등이 되는 과정

마지막으로 모든 원소가 철이 되는 과정.

핵융합과 핵분열의 마지막 단계는 철이 되며 철은 가장 안정한 원소가 됩니다.

즉 철보다 가벼운 원소는 뭉쳐서 핵융합을 하고 무거운 원소는 분열해서 가볍게 되는 것이죠.

어째든 이 모든 것은 초기 질량에 관련되어 있습니다. 분자구름 상태의 수소,헬륨 그리고 소량의 기타

물질들이 모이면 모일수록 중력에 의해 중심부의 온도는 올라가게 되는데요. 특정 온도에 다다르면

중심부의 수소가 헬륨으로 변하는 핵융합을 시작하게 되며 이때 나오는 에너지와 중력의 수축력이

평형을 이루어 현재 항성이 유지되게 됩니다.

일단 핵융합이 일어나기 위해서는 태양 질량의 8%는 되어야 합니다. 이 이하의 천체들은

갈생왜성이나 떠돌이 행성등으로 부릅니다. 목성이 특정 이유로 태양계에서 이탈 한후

혼자 돌아다닌다고 보면 됩니다. 이런 천체들은 발견하기가 매우 어렵죠.

이렇게 8% 이상은 되어야 하지만 반대로 상한도 존재합니다. 중력이 매우크면

핵융합 에너지를 이기고 수축하게 되며 바로 폭발해 버립니다.

과학자들의 추정치는 대략 태양 질량의 100배 정도인데 최근에 더 무거운 항성이 발견되어

논란 중이라고 합니다. 어째든 항성을 유지하기 위해서는 태양 기준 8%에서 100배까지의

질량을 유지해야 합니다.

현재 태양의 나이는 약 45억년 정도 되고 수명은 100억년 이상으로 앞으로도 약 50~60억년은

남았는데요. 태양에서 일어나고 있는 핵융합 반응이 P-P chain이라 불리는 수소가 헬륨이

되는 과정밖에 안 일어나기 때문입니다. 이 반응만 일어날 경우 항성의 수명은 100억년

이상이며 태양보다 작은 항성은 수명이 훨씬 길어 1000억년 이상인 경우도 있습니다.

즉 우주의 나이를 137억년이라고 했을 때 초창기에 생긴 항성이 아직도 존재할 수 있다는

얘기죠. 하지만 태양보다 1.5배 혹은 3배 이상이면 CNO 순환이라 불리는 핵융합 반응이

일어납니다. 똑같이 수소를 헬륨으로 바꾸는 반응이지만 탄소,질소,산소가 촉매가 되어

훨씬 빠르게 반응이 일어나며 이럴 경우 항성의 수명은 10억년을 넘기 어렵습니다.

만약 질량이 더 커져서 10배 이상이 되면 헬륨을 탄소로 바꾸거나 기타 더 무거운 원소로

바꾸는 반응이 일어나게 되고 이럴 경우는 수명이 훨씬 짧아집니다. 1억년을 못 넘는 경우도

많고 질량이 매우 큰 경우는 수백만년만에 연료를 다 써버린 후 폭발하여 초신성이나

블랙홀이 되어버리죠.

항성이 탄생하기 위해서는 특정구간에 밀도가 높은 지역이 있어야 하고 물질들이 뭉쳐서

별이 만들어지게 되는데요. 확률적으로 무거운 천체가 만들어지기 어렵습니다.

대략 우주에 있는 항성의 90%는 태양 질량의 반이 안되는 것으로 알려져 있죠.

질량 면에서도 태양은 1%급 항성이 됩니다.

밝기면에서는요. 일반적으로 질량과 크기,밝기는 비례합니다.

무거운 별일수록 크고 밝은 것은 사실인데 예외가 있습니다.

바로 별이 죽기 직전이죠. 태양의 경우 수명을 마칠 때가 되면 점점 커져서 적색 거성이

되는데요. 대략 크기가 현재 지구 궤도까지 올 것이라고 하죠.

죽기 직전에 활발한 핵융합 반응이 일어나 밝기도 지금의 100배 이상이 될 것이구요.

이렇게 되면 중력이 물질들을 모두 잡아 둘 수 없기 때문에 질량을 점점 잃게 됩니다.

결국 핵융합 반응이 일어나지 않게 되고 백색 왜성으로 마무리 됩니다.

현재 우주에 이런 죽기 직전의 적색 거성이 존재하고 있는데

대표적으로 오리온자리 베텔게우스와 황소자리 알데바란입니다.

둘다 현재 남쪽하늘에서 쉽게 볼 수 있습니다. 베텔게우스는 오리온자리 꼭지점에 있는 별이구요.

알데바란은 베텔게우스에서 오른쪽으로 보면 볼 수 있죠. 둘다 붉은 별이기 때문에

쉽게 찾을 수 있습니다. 베텔게우스의 경우는 현재 폭발했다는 얘기도 있는데요.

거리가 약 640~700 광년 정도 떨어져 있기 때문에 우리는 약 700년전 모습을 보고 있는 것이죠.

운이 좋다면 우리 생에에 베텔게우스가 초신성이 되어 폭발하는 장면을 볼 수 있을지도

모르겠네요. 초신성이 폭발한다면 지금보다 훨씬 밝아져서 낮에도 관측이 가능할 정도라고..

트라부세

오 불펜에서 이런 글은 네이버캐스트급이네요
불펜 아니고선 딱히 찾아볼 생각을 안하니 아예 모르고 살겠죠
잘 읽었습니다~

2014-02-19 13:59:31

(121.133.***.253)

조쉬라이먼

신기신기

2014-02-19 14:00:10

(112.171.***.233)

늦은밤에도

잘 읽었습니다~!

2014-02-19 14:01:28

(115.90.***.229)

무명人

그렇군요. 1%는 1%인데 별이 너무 많다보니 흔해빠진 크기처럼 보여요

2014-02-19 14:01:50

(116.32.***.178)

댈령이

태양이 우주에서 작은 편에 속하는 줄 알았는데 아니었군요 ㅎ

2014-02-19 14:01:59

(121.162.***.170)

juyng,go

지금 생각하면 쓸데없는 고민이었는데..
어렸을때 태양의 수명이 반정도 밖에 안남았다는 이야기를 듣고, 세상 걱정을 한 기억이 떠오르네요...ㅎ

2014-02-19 14:02:31

(210.111.***.92)

아버님제게

헐 이런 장문의 고퀄의 글을 작성하시다니 추천추천

2014-02-19 14:03:11

(211.189.***.41)

힘찬아침

오 신기하네요
잘봤습니다!

2014-02-19 14:03:53

(112.149.***.52)

??????

천문학자들의 장난이죠 우주에서 최상위권은 확실하죠

2014-02-19 14:04:10

(118.222.***.177)

기아눈팅팬

이리알고 저리알고 해서 파편처럼 알고 있던 것들을

이렇게 한묶음으로 지식이 되는 군요.. 잘 읽었습니다.

추천드려요..

2014-02-19 14:04:37

(114.202.***.19)

Lions식이

오 고퀄ㄷㄷ
잘읽었습니다

2014-02-19 14:08:07

(39.116.***.45)

해탈의경지

이런 분이 강의를 맡으셔야 쏙쏙 이해되게 전달하실 것 같습니다. 재미나고 명쾌한 설명 잘 읽었습니다.

2014-02-19 15:46:29

(175.116.***.241)

크로놀

지구의 탄생도 엄청 우연의 우연 x 10....

2014-02-19 16:03:17

(211.214.***.209)

고구메77

1%라도 절대 수치를 예상하면 수억개 중에 하나쯤 되는건가요? ㅋㅋ

2014-02-19 16:11:36

(111.171.***.146)

원더스CL

고퀄이네요 종종 우주관련글 써주세요 잼있네요

2014-02-19 16:17:42

(39.7.***.163)

GALLARDO

베텔기우스가 초신성 폭발 하면 보름달 정도 밝기를 낼 거라 하더군요... 몇달동안 낮에도 보일테고..밤도 달 두개 있는것 처럼 훤 할듯..

2014-02-19 17:11:50

(115.22.***.72)

기아상태

이런 글의 스케일에서 생각하면 '나'란 존재의 탄생이 품고있는 가능성이란 정말 경이적이에요.

2014-02-19 17:15:17

(1.209.***.48)

8477

알고봤더니 불페너의 직장이 NASA 뭐 이런 스토리 인건 아니겠지요? ㅎ
태양이 어마어마한 별(?) 이었군요...

2014-02-19 17:16:00

(118.35.***.139)

현진어린이

베텔기우스, 알데바란 와.. 어렸을 적에 많이 들어본 녀석들에게 이런 사연이 있었네요ㅎ 좋은 글 덕분에 많이 배우고 옛기억도 떠올려봤습니다. 종종 이런 글 써주세요ㅎㅎ

2014-02-19 18:13:24

(203.241.***.42)

시미즈

이런 글들이 불펜을 매력적으로 만드는 군요 감사합니다

2014-02-19 18:15:13

(211.229.***.188)

락시

이래저래 자잘하게 알고 있던 것들이었는데, 이렇게 깔끔하게 정리를 해주시니 제 머릿속도 싹 정리가 되는 느낌입니다. 잘 읽었습니다.

2014-02-19 18:20:57

(182.213.***.79)

코카서스

좋은 글 잘 읽었습니다. 그런데 의문스러운건, 모든걸 너무나도 확실하다는 단정을 지으면서 말씀하시는 부분이네요. 우주에 대해서 그 어떤것도 정설은 있을지 몰라도 정답은 그다지 많지 않은걸로 알고 있습니다. 특히 "일단 우주가 처음 생긴 빅뱅 당시 우주는 수소원자 12개 헬륨원자 하나 꼴로 생성되었고, 질량 비율로 보면 수소 75% 헬륨 25% 정도. 우주에 흩어지게 되는데요." 이런 거 처럼.. 이론적으로는 이런 추측이 가능한거지 어떻게 우주 생성을 알수가 있겠습니까? 과학적인 추론 정도였다고 하는게 좋지 않나 싶습니다. 물론 그걸 뭉뚱거려서 보더라도 전체적으로는 매우 흥미있고 좋은 글 같습니다.

2014-02-19 18:37:11

(119.198.***.118)

뚱이?오

우왕. 좋은글 감사합니다. 아직 태양수명이 5억년이상 남았군요.
그 이전에 인간이 광대한 우주를 탐험하길..

2014-02-19 18:39:24

(121.159.***.83)

아청한표햄

이런 글 좋네요. 추천

2014-02-19 18:43:05

(59.86.***.85)

penumbra

인류의 역사는 길게 잡아봐야 1만년, 인간이 우주에서 얼마나 미미한 존재인지 다시 한 번 느끼게 하는 글이군요.

2014-02-19 20:06:26

(132.199.***.177)

날마다몽정

태양수명이 50억년정도 남았지만 앞으로 계속 뜨거워지기 때문에 지구에 생명이 살수 있는 시간은 길게 최대한 3-10억년이라고 합니다.지구에 생명체가 생긴게 38억년전이니 지능생명체인 인간은 지구생명기의 극후반에 나온거죠.과학이 발달해서 우주로 뻗어 나가지 못한다면 인류도 생명도 문명도 끝장날듯.근데 몇억년 뒤니깐 뭐...

2014-02-19 20:40:26

(182.210.***.139)

E.Banks

근데 제목보고 한효주 10%가 갑자기 떠올라서 격뿜했슴 ㅋㅋㅋ

2014-02-19 21:01:23

(59.7.***.80)

너구리준

솔직히 절반 이하 정도만 이해했는데 그래도 놓치지 않고 정독했습니다. 좋은 글 고맙습니다. ^^

2014-02-19 21:39:17

(118.45.***.211)

GoGoBears

단위가 억부터 시작하니 감이 안오네요ㅋㅋ
아무튼 이런분들이 강의하시면 진짜 머리에 쏙쏙들어올듯..

2014-02-19 21:44:40

(125.177.***.137)

kerrywood

이런 글 너무 좋아요. 가끔 불펜에 정 떨어져도 다시 돌아올 수밖에 없는 이유

2014-02-19 21:54:33

(119.207.***.143)

어제보다

우와... 지식채널 e 같은 짤막한 다큐를 한 편 본것같은 기분이네요. 덕분에 재밌게 읽었어요

2014-02-19 21:58:01

(110.35.***.99)

청노루귀

태양수명다하면 지구 없어지는건가요....우리 후손들이 위험하군요...

2014-02-19 22:02:47

(101.235.***.145)

caeme

커봤자 태양질량의 1/4밖에 안되는 적색왜성이 은하계 항성중 90%를 차지하죠. 적색왜성은 수명은 길지만 밝기가 일정치 않고 dna구조를 가진 생명체에 치명적인 플레어를 내뿜습니다. 게다가 내뿜는 에너지가 미약해 상대적으로 골디락스존이 짧아지고, 그에따라 항성과 행성간의 인력때문에 지구의 달과 같이 행성의 일면만이 항성을 바라볼 거라고 추측되죠. 이러면 적정 온도를 유지하기 어렵기때문에 (통상적인 dna구조체의 지구) 생명체에게 좋은 환경은 아닐거라 추측됩니다.

2014-02-19 22:47:34

(121.154.***.4)

BienSur

잘 읽었습니다
감사합니다
BOB

2014-02-19 22:53:28

(180.231.***.83)

gakkha

우주이야기만 나오면 인간은 미미한.. 소리 맨날 나오네. 뭐가 미미합니까. 1%별에 젖절한 거리에 젖절한 공전자전속도 등 신이 있다면 예술작품처럼 정교하게 디자인해야 겨우 생명 나올까말까하는데 그냥 크기만보고 맨날 먼지하고 비교하고 있으니

2014-02-19 23:32:44

(182.210.***.81)

아가치

1%라고 하지만 실제 밤하늘에 사람들눈에 보이는 대부분의 별은 태양보다 밝아요.

위에 어떤분 말대로 지구상에서 사람들의 눈에 보이지 않는 적색외성이 90%이상 된다고 추정하기 때문에 태양이 상위 1%라고 추축하는거지 실제 사람눈에 보이는 셀수없이 많은 밤하늘 별자들들은 대부분 태양보다 밝은녀석들이죠.

2014-02-19 23:40:56

(121.142.***.31)

러브영

우와 너무 재밌게 잘봤어요 ^^ 종종 이런글 적어주세요

2014-02-20 00:23:06

(14.32.***.240)