태양이 밝게 빛나는 이유

태양이 밝게 빛나는 이유

자동차에 연료가 필요하듯이 지구에 살고 있는 생명체도
에너지가 있어야 생명을 유지할 수 있다.
물론 지구에 살고 있는 모든 생명체가 사용하는 에너지는
밝게 빛나는 태양이 제공해준다.

태양에서 빛의 형태로 지구 표면에 도달하는 에너지는
1㎥당 7백W나 된다.
사방 1m의 면적에 도달하는 햇볕의 에너지를 모두 모으면
20W짜리 형광등 35개를 밝힐 수 있는 양이다.

태양은 90%가 수소이고,8%가 헬륨으로 되어 있다.
지구보다 33만배나 더 무거운 태양은
내부의 온도가 무려 1천4백만도에 이르고,
표면의 온도도 6천도나 되는 그야말로 연옥 같은 화염 덩어리다.
그런 곳에서는 모든 원소가 전자를 잃어버린
플라즈마라는 상태로 존재한다.

그런 불덩어리의 깊숙한 내부에서
4개의 수소 원자핵이 차례로 뭉쳐져서 헬륨 원자핵으로 뭉쳐지는
핵융합반응이 일어나면서
양전자와 중성미자가 방출되고,
엄청난 양의 감마선이 쏟아져 나온다.

그 감마선이 태양의 표면으로 나오면서
가시광선과 자외선으로 바뀌기 때문에
태양이 밝게 빛나는 것으로 보인다.
태양 내부에서는
초당 무려 4백만t의 수소가 사라지면서 나오는 에너지가
바로 지구에 살고 있는 모든 생명체를
살아 숨쉬게 만들어주는 원동력이다.

태양은 앞으로 50억년 동안
지금과 같은 상태를 유지한 후에
점차 그 부피가 늘어나 적색 거성이 돼
우주의 어둠 속으로 사라질 것이다.
물론 그때가 되면 인간의 운명도 다하겠지만,
인간이 이 세상에 그 모습을 드러낸 것이 기껏해야
40만년 전이었으니 크게 걱정할 일은 아닌 것 같다.

우리의 태양보다 두배 정도 더 큰 시리우스는
그 내부의 온도가 1천5백만도를 넘는다.
그런 경우에는 플라즈마 상태의 탄소가
수소와 차례로 뭉쳐지고 떨어지면서
질소와 산소를 거쳐 다시 탄소로 되돌아오는
탄소 순환이 일어난다.
탄소가 촉매로 작용하는 핵융합과정에서
역시 헬륨이 만들어지고,
이때 방출되는 감마선이
바로 온갖 사연과 함께 밤 하늘을 수놓고 있는
별빛의 정체다.

태양과 별이 빛나는 과학적 원리를
왜 알아야 하느냐고 생각할 수도 있다.
그저 자연의 일부로 생각하고 바라보면 그만 아니냐고 할 수도 있다.
그러나 그 정체를 짐작도 할 수 없었던 옛 선조들에게
태양은 그저 두려운 존재일 수밖에 없었다.
그래서 태양신을 달래준다는 명분으로
어린 소년과 소녀들을 희생시켜 제물로 바치기도 했고,
지배자들은 그런 태양신을 의지해
권력과 폭력을 휘두르기도 했다.

자연에 숨겨진 과학적 원리를 찾으려는 것은
자연을 정복하기 위해서가 아니다.
태양이 빛나는 이유를 과학적으로 밝혀내는 일은
단순히 과학으로만 끝나는 것이 아니라,
우리가 더불어 살아가야 하는 자연의 참모습을
더 정확하게 이해하도록 해준다.

뿐만 아니라 과학은
평등한 인류사회를 만들려는 우리의 꿈을 달성하기 위한
가장 좋은 수단이다.
그런 꿈이 과학적 진리를 무시한 구호만으로
이루어지지는 않는다.

 

(태양이 빛나는 이유)

 

태양은 지구에서 약 1억 4960km쯤 떨어진 거리에서 끊임없이

빛과 열을 방출하고 있는 둥근 기체 덩어리입니다

 

태양이 이렇게 먼 거리에 있으면서도 커다랗게 보이는 이유는,

그 지름이 우리 지구의 약 109배인 139만 2400km나 되기 때문입니다

 

 

 

태양의 내부 온도는 수백만 도가 넘는데, 표면의 불규칙한 활동 때문에

엄청난 난 양의 빛과 열을 우주 속으로 쏟아내고 있습니다

 

 

하지만 태양에서 나오고 있는 엄청난 양의 빛과 열은, 겉에서

보이는 표면보다 훨씬 안쪽인 내부에서 일어나는 열핵반응의

결과라는 사실을 알아냈음에도 불구하고, 태양이 얼마만큼의

에너지를 가지고 있는지는 여전히 알아내지 못하고 있습니다

 

 

태양핵의 온도는 거의 1648만 도입니다

 

또 압력이 커서 대부분이 수소와 헬륨으로 이루어져 있는 핵심부의

기체들은 납의 14배나 되는 밀도로 압축되어 있습니다

 

 

 

이때 엄청난 열과 압력을 받은 수소가 열핵반응을 일으켜

헬륨으로 변하면서 방대한 양의 에너지를 방출합니다

 

이 에너지는 내부의 핵을 감싸고 있는 두터운 고온의 가스층을

뚫고 표면으로 나와 열과 빛으로 우주에 쏟아집니다