우주, 2000억 태양, 1조 갤럭시, 태양 백만분의 1 지구, 인간은 어떤 존재인가?
우주
* 137억 년 전 : 순간적인 대폭발(이른바 빅뱅, Big Bang), 우주가 시작되다
* 10의 -36초 후 : 우주의 급속 팽창
* 1백만 년 후 : 우주가 투명해져 볼 수 있게 되다
* 3억 년 후 : 별과 은하가 형성되다
* 45억 년 전 : 태양계가 형성되다
지구
* 40억 년 전 : 번개가 치기 시작하고 지구 초창기의 원시 대기가 아미노산을 만들어내다. 연이어 단백질의 막을 형성하고 생명체를 이루는 기초가 되다
* 36억 년 전 : 단세포 동물이 번식하다
* 10억 년 전 : 벌레(지렁이,회충류), 해파리, 수초류가 번창하다
* 5억 7천만 년 전 : 골격이 단단한 생물체가 화석에서 다수 발견되다
* 3억 6천 만 년 전 : 척추동물이 등장하다
* 2억 4천8백만 년 전 : 초기 공룡이 등장하다
* 6천5백만 년 전 : 소행성이 멕시코 유카탄 반도 북쪽에 떨어져 공룡이 멸종하다
* 3백만년 전 : 인류(유인원류)가 출현하다
* 20만년전 : 호모 사피엔스(오늘날의 인간 원조)가 등장하다
천문학
* 1483년 : "지구와 다른 행성들이 태양을 중심으로 돈다"는 '태양 중심설'을 주장한 코페르니코스 탄생하다
* 1610년 : 갈릴레이가 자신이 만든 망원경으로 목성, 토성의 고리, 금성의 위상, 은하수의 무수한 별들을 관측하다
* 1665년 : 뉴턴이 '만유인력의 법칙(중력의 법칙)'을 발견하다
* 1914년 : 아인슈타인이 일반상대성 이론을 발표하다. 그는 이 이론을 통해 빛도 중력에 의해 휘어진다는 가설을 제시했다
* 1919년 : 3월 29일, 일식 중에 관측된 별을 이용하여 아인슈타인의 이론 즉 “빛이 중력에 의해 휘어진다 “는 사실이 증명되다
* 1929년 : 허블이 우주가 팽창하고 있다는 사실을 발견하다
* 1948년 : 조지 가모프가 빅뱅 이론을 발표하다
은하
빅뱅 이후 우주가 팽창함에 따라 우주를 이루던 뜨거운 기체가 식어져갔습니다. 그 기체의 밀도는 곳에 따라서 무작위 하게 조금씩 달랐습니다. 기체가 충분히 식자, 밀도가 높은 구역 각각이 중력에 의해서 쪼그라들어 은하(galaxy, 별들과 행성들과 별들 사이에 흩어진 기체로 이루어진 거대한 집단)가 탄생했습니다.
현재까지 인류의 가시권에 들어온 은하는 대략 1조 개로 알려져 있습니다. 가장 큰 은하들은 몇조 개의 별을 포함하며 지름은 약 100만 광년에 달합니다. 가장 작은 은하들은 약 1,000만 개의 별을 포함하며 지름은 1,000광년입니다.
우리 은하(Milky Way Galaxy)
* 우리 은하(은하수)
우리 은하는 다른 말로 은하수라고도 합니다. 은하수를 구성하는 별들의 분포를 이용하여 밝혀 낸 우리 은하는 중심 근처에 막대가 있으며, 그 바깥쪽에 나선 팔이 있는 막대 나선형 은하입니다. 태양과 같은 별들이 약 2,000억 개나 있습니다. 우주 공간에서 소용돌이를 일으키며 회전하는 거대한 별의 집단이 바로 우리 은하의 모습입니다.
우리 은하의 지름은 약 10만 광년입니다. 즉 빛의 속력으로 10만 년을 가야만 우리 은하의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 갈 수 있다는 말이죠. 원반의 두께는 약 1.5만 광년이며, 태양계는 우리 은하의 중심부에서 약 3만 광년 떨어진 곳에 위치하고 있습니다.
한편, 우리 은하의 별들은 은하의 중심을 기준으로 공전합니다. 태양계는 은하 중심을 약 2억 3,000만 년 정도의 주기로 공전하며, 중심 부근은 공전 속도가 더욱 빨라서 2,000만 년 정도입니다.
우리 은하에서 가장 가까운 대형 은하의 이름은 안드로메다 은하입니다. 지구에서 250만 광년 떨어져 있으며, 약 1조 개의 별을 포함하며 지름은 약 10만 광년입니다. 우리 은하와 안드로메다 은하는 크기, 모양, 보유한 별의 개수가 쌍둥이처럼 닮았습니다.
* 안드로메다 은하
태양계
약 45억 년 전, 태양은 막 타오르기 시작했고, 갓 태어난 태양계는 새로 만들어진 항성(태양) 주위를 빙빙 도는 기체와 먼지의 원반에 불과했습니다. 이 원반에는 수백만 년에 걸친 아주 느린 과정을 거친 후 우리 태양계의 행성과 위성이 될 물질들이 모두 들어 있었습니다.
행성들은 갓 태어났을 때에는 작은 크기였으나 서서히 주변의 먼지와 기체를 끌어 모아 커져갔습니다. 이후 중력에 의해 크기는 더욱 빨라졌고 마침내 현재의 행성들이 형성되었습니다.
* 태양계의 행성들(왼쪽부터 수성,금성,지구,화성,목성,토성,천왕성,해왕성)
우리 태양계의 행성은 가스형 거대 행성, 지구형(고체형) 행성으로 나누어집니다. 가스형 거대 행성은 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이며 지구형(고체형) 행성은 수성, 금성, 지구, 화성을 말합니다.
지구형 행성이 만들어진 것은 태양과 가까이 있는 원반에 바위가 많았기 때문일 것입니다.
태양계의 어머니, 태양
* 태양, 오른쪽에 툭 불거져 나온 것은 홍염이라고 불리는 고온가스 분출 현상입니다
태양 질량의 약 4분의 3은 수소가 차지하고, 나머지 4분의 1은 헬륨으로 되어 있습니다. 그 외에 철, 산소, 탄소, 네온과 같은 좀 더 무거운 원소가 2퍼센트가량이 됩니다. 이토록 간단한 구성 요소들이 모여 빙글빙글 돌아갈 뿐이지만, 태양은 지구보다 33만 배나 무겁습니다.
태양은 기체도, 액체도, 고체도 아니면, 제4의 물질 형태인 플라스마로 이루어져 있습니다. 구태여 이야기하자면 기체 상태에 가깝다고 할 수 있겠습니다.
태양의 중심핵은 온도가 섭씨 1,500만 도에 이르며, 이곳에서 핵융합반응이 일어나면서 태양 에너지의 대부분을 만들고 있습니다. 태양 빛(광자)이 지구상의 우리 눈까지 들어오는데 8분 남짓 걸리지만 정작 태양의 중심핵에서 출발하여 표면에 이르기까지 1만 년에서 길게는 17만 년 정도 걸리는 것으로 추정되고 있습니다.
태양과 지구의 거리는 1억 5,000만 킬로미터이며 태양의 빛이 지구에 도달하기까지 8분이 걸립니다. 태양은 뜨거운 기체 공이며 중심부에서 핵연료(수소)를 태워서 열을 냅니다. 태양의 지름은 지구보다 10배 더 큽니다. 태양 안에 지구가 100만 개는 들어갈 수 있습니다.
태양을 제외한 태양계 내의 모든 행성, 왜소 행성, 위성과 소행성을 다 끌어모아도 그 총질량은 태양 전체의 질량의 0.5퍼센트도 안됩니다. 표면에는 플레어들(Flares, 태양의 폭발), 열 점들(hot spots), 온도가 비교적 낮은 지점들이 있습니다.
지구를 비롯한 8개의 행성들이 태양 주위를 타원궤도로 돌고 있습니다. 그밖에 많은 왜소 행성들(가장 유명한 것은 명왕성)과 혜성들, 소행성과 유성체라고 부르는 더 작은 바위 덩어리들이 태양 주위를 돌고 있습니다.
태양계는 태양보다 1,000배 더 큽니다. 태양에서부터 태양계 끝까지의 거리는 150억 km 되며 이에 따라 빛이 태양계를 가로지르려면 11시간이 걸립니다. 태양 말고 가장 가까운 별은 프록시마 센터 우리로 태양계로부터 4.24광년 떨어져 있습니다.
* 태양의 구조
태양의 죽음
태양과 지구의 나이는 약 45억 년입니다. 우주의 나이에 비하면 약 3분의 1인 셈이죠. 앞으로 65억 년 정도가 지나면 태양은 중심부의 핵연료(수소)를 다 써버리게 될 것입니다. 그러면 태양은 중심부를 둘러싼 껍질에 있는 연료를 태우기 시작할 것이고, 태양의 표면은 팽창하여 지구를 삼키며 태워버릴 것입니다.
그 껍질의 연료마저 소진되면, 태양은 쪼그라들어 덩치는 지구와 비슷해지지만, 밀도는 100만 배 높은 백색왜성이 될 것입니다. 백색왜성은 수백억 년에 걸쳐 차츰 온기를 잃어 조밀하고 어두운 재가 됩니다.
* 태양의 일생
태양계의 행성들 : 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성
* 행성들의 크기(큰 행성들-왼쪽부터 목성, 토성 아래 천왕성, 해왕성, 아래 지구, 금성, 화성 수성)
