태양은 누가 만들었을까?
태양은 지구 모든 생명의 근원입니다. 식물들은 태양빛으로 광합성을 하고 열매와 곡식을 맺습니다. 바다의 플랑크톤도 태양의 에너지를 먹고 삽니다. 만약에 태양이 없어진다면 지구 모든 생명체가 없을 것입니다. 지금부터 태양이 어떻게 탄생했는지 알아보도록 하겠습니다.
우주를 떠돌아다니는 기체와 먼지들 이것들을 성간물질이라고 합니다. 성간물질은 99프로 가스 입자, 1프로의 먼지로 구성됩니다. 이 가스는 대부분 수소와 헬륨이었지만, 그중 일부는 별이 격력 하게 죽으면서 남은 잔해로 이루어졌습니다. 이 성간물질들이 중력 수축으로 구름 형태로 모이게 되면 성운이라고 합니다. 별들은 바로 성간물질로부터 탄생합니다. 성운의 밀도가 높아지면 스스로의 중력으로 붕괴하기 시작합니다. 성운은 구의 형태로 수축하고 중심의 밀도는 높아집니다. 중력 역시 점차 강해지고 수축도 계속됩니다. 밀도가 너무 높으면 원자들은 서로 충돌합니다. 중력 에너지는 열 에너지로 전환이 되고 성운의 중심 온도는 상승합니다. 성운은 두 가지의 힘의 균형이 있는데 중심핵 쪽으로 수축시키려는 중력이랑 가스압 회전으로 중심 바깥쪽을 튕겨나가려는 에너지, 이 두힘을 평형상태로 이룹니다.
중력 수축은 정지하고 평창하지도 않으면 그것은 바로 원시성이라고 합니다. 원시성의 중심은 수축했다가 다시 커지기를 반복하면서 주변의 성간물질들을 먹어치웁니다. 원시성의 질량은 계속해서 증가하고 온도와 밀도도 증가합니다. 원시성은 서서히 밝아지기 시작합니다. 이 과정은 계속해서 지속이 됩니다. 원시성의 내부 온도가 천만 도가 되면 중심핵에서 핵융합 반응이 시작됩니다. 태양처럼 스스로 빛을 내는 별이 됩니다. 계속해서 이런 과정이 유지되고 지속되면 태양이 만들어집니다. 우주 공간을 통과하는 에너지 파동은 그러한 입자의 구름을 서로 더 가깝게 눌렀고 중력으로 인해 스스로 붕괴된 다음 회전하기 시작하여 태양계가 형성이 되었습니다. 이러한 태양은 50억 년 전에 만들어졌습니다. 지금의 태양은 끊임없이 수소를 태워 계속 뜨거워지고 밝아질 예정입니다. 약 7억 년~9억 년 후 태양이 발산하는 에너지는 너무 높아져서 지구 온도는 상승하고 지구의 생명체는 거의 대부분은 사라질 것입니다. 태양 중심부에는 핵융합 반응이 계속해서 일어나는데 태양이 태울 수 있는 수소는 고갈이 되고 헬륨은 계속해서 늘어나면서 평균 분자량이 증가하고 중심핵은 그 압력으로 조금씩 수축하면서 밀도와 온도가 증가할 것입니다. 태양 내부의 수소가 고갈되고 별이 팽창하여 반지름이 지구 궤도까지 확장되는 적색 거성 이 될 것입니다. 핵심에 있는 헬륨도 소모됩니다. 별은 뒤에 남겨진 산소와 탄소를 태울 만큼 충분히 뜨거워지지 않을 것이므로 태양은 희미해져 백색 왜성이 될 것입니다. 태양은 연소에 산소를 사용하지 않는다는 단순한 사실 때문에 산소가 부족하지 않습니다. 태양을 태우는 것은 화학적 연소가 아니고 핵융합입니다. 태양을 거대한 모닥불로 생각하면 안 됩니다. 이것은 거대한 수소폭탄에 가깝습니다. 표준 탄소 연소에서 연료의 탄소 원자는 공기 중의 산소 원자에 가깝게 이동하고 함께 결합하여 이산화탄소와 일산화탄소를 만듭니다. 동시에 연료의 수소 원자는 산소 원자와 결합하여 물 분자를 만듭니다. 탄소 기반 화재에서는 종종 다른 화학반응이 발생하지만 탄소와 수소 원자의 연소가 주요 반응입니다. 이 연소는 우리가 화염에 의해 발산되는 열과 빛으로 경험하는 에너지를 방출합니다. 우리가 일상생활에서 볼 수 있는 대부분의 화재는 탄소 연소입니다. 모닥불, 오븐 불꽃, 양초 불꽃, 바비큐 그릴, 산불, 가스로, 엔진에서 연소되는 휘발유 등입니다. 기억해야 할 핵심은 탄소 연소에는 산소가 필요하다는 것입니다. 산소가 남지 않으면 탄소 연소가 중단됩니다. 핵융합에서는 원자의 핵이 융합되어 새롭고 더 큰 핵을 만듭니다. 원자의 핵은 원자가 무엇이고 어떻게 행동하는지를 결정하기 때문에 핵의 변화는 원자를 새로운 요소로 만듭니다. 예를 들어, 두 개의 수소 원자가 함께 융합하여 하나의 헬륨 원자를 만들고 핵융합에는 산소가 필요하지 않습니다. 사실은 다른 재료는 전혀 필요하지 않습니다. 정전기적 반발을 극복하고 단일 핵으로 결합할 수 있을 만큼 충분히 가깝게 원자의 핵을 압착할 수 있는 충분한 압력이나 열만 있으면 됩니다.
만약 태양이 하루만에 꺼진다면, 일주일 후 지구의 평균온도는 -17도 정도가 될 것입니다. 추울 뿐만 아니라 영하로 내려가서 많은 얼음과 눈으로 생활해야 할 것입니다. 1년 후에 지구는 -73도가 될 것입니다. 태양이 필요하다는 중요성을 느끼게 될 것입니다.
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