태양과 다른 별들은 무엇으로 이루어져 있는지 알아보십시오.

세상이 시작된 이래 매일 태양은 지구의 동쪽 지평선 위로 떠서 서쪽으로 진다. 광년 떨어져 있을지 모르지만 우리의 별은 너무 밝아 피해를 입지 않고는 직접 볼 수 없습니다. 그래서 태양은 무엇으로 만들어졌나?

태양은 무엇으로 이루어져 있습니까?

태양은 무엇입니까?

태양 표면의 온도는 최대 5.500ºC에 달할 수 있으며, 이는 먼 거리에서도 접근 및 착륙을 시도하는 탐사선을 완전히 녹일 수 있다는 사실입니다. 말 그대로 너무 더워서 접근할 수 없지만 그렇다고 해서 연구할 수 없다는 말은 아닙니다.

태양을 포함하여 밤하늘에서 발견되는 별의 비밀을 발견하기 시작할 수 있었던 몇 가지 기술이 있으며, 이를 설명하기 위해 약간의 역사를 할 것입니다.

산란광

1802년 관찰 해가 뜨는 곳, William Hyde Wollaston이라는 영국 출신의 과학자는 프리즘을 사용하여 햇빛을 분리하고 예상하지 못한 스펙트럼의 어두운 선을 관찰했습니다. 몇 년 후, 독일의 안경사 Joseph von Fraunhofer는 빛이 더 잘 분산되는 분광계라는 특수 장치를 만들었고, 그는 또한 이러한 눈에 띄는 어두운 선이 더 많이 있음을 관찰할 수 있었습니다.

과학자들은 태양 내부와 주변의 요소가 특정 광파를 흡수하기 때문에 스펙트럼의 색상이 없는 곳에 어두운 선이 나타난다는 사실에 즉시 주목했습니다. 따라서 이러한 검은 선은 칼슘, 나트륨 및 수소와 같은 일부 원소의 존재를 나타내는 것으로 결론지었습니다.

놀랍도록 아름답고 단순한 심오한 발견이었지만 우리에게 가장 가까운 별의 몇 가지 핵심 요소를 가르쳐 주기도 했습니다. 그러나 물리학자 Philipp Podsiadlowski가 표현한 것처럼 이 분석에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 그는 이론이 태양 표면의 구성에 대해서만 우리에게 설명할 뿐, 우리에게 알려주지는 않기 때문에 이러한 지적을 합니다. 태양은 무엇으로 이루어져 있습니까?

태양이 무엇으로 구성되어 있는지 어떻게 알 수 있습니까?

이러한 관찰과 결론은 우리로 하여금 태양 내부에 무엇이 있고 그것이 어떻게 모든 에너지를 얻었는지 궁금하게 만듭니다.

지하철

XNUMX세기 초에 수소 원자가 융합되면 완전히 다른 원소인 헬륨이 생성될 수 있고 그 과정에서 에너지가 방출될 수 있다는 논문이 제시되었습니다. 따라서 태양은 수소와 헬륨이 풍부했으며 전자에서 후자의 원소가 형성되었기 때문에 막대한 에너지를 얻었습니다. 그러나이 이론은 아직 입증되지 않았습니다.

1930년에 태양 에너지가 이 핵융합으로 인한 것이라는 것이 발견되었지만 과학자 Podsiadlowski에 따르면 그 역시 이론에 불과했습니다. 우리 세계의 생명이 의존하는 별에 대해 더 많이 알기 위해서는 지구 내부로 들어가는 것이 필요했습니다.

이를 위해 산 아래에서 시작된 실험은 묻혀 야했습니다. 이것이 일본의 Super-Kamiokande(Super-K) 탐지기가 설계된 방식입니다. 따라서 지표면에서 약 1.000미터 아래에는 슬프고 기이한 모습을 가진 방이 있는데, 그 방에는 순수한 물의 얕은 호수가 있고 13.000개의 구형 물체가 물 아래의 벽, 천장 및 바닥을 덮고 있습니다.

공상 과학 장치처럼 보이지만 Super-K의 기능은 각 요소가 고유한 흡수 스펙트럼을 가지고 있다는 사실을 이용하여 태양이 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하려고 노력하는 것입니다.

지구 내부에 있는 Super-K는 빛을 감지하도록 만들어지지 않은 것으로 이해됩니다. 대신 예상되는 것은 우리 별의 중심에서 매우 특별한 입자가 생성되어 물질을 통해 날아갈 수 있다는 것입니다. 매초마다 수조 건이 진행됩니다. 그리고 이러한 특수 탐지기가 존재하지 않았다면 우리는 그들이 거기에 있다는 것을 알지 못했을 것입니다.

그러나 Super-K는 중성미자라고 하는 이러한 입자가 순수한 호수와 상호 작용하는 순간을 포착하기 위해 발명된 특수 광 감지기 때문에 하루에 약 40개 정도를 알릴 수 있습니다. 그것이 생성하는 빛은 매우 약하지만 매우 민감한 빛 감지기가 포착할 수 있는 일종의 후광을 생성합니다.

별 내부의 원자 융합은 중성미자의 형성을 설명합니다. 이 방법으로 확인된 몇 가지 특별한 유형의 중성미자는 태양 내에서 발생하는 수소가 헬륨으로 핵융합하는 증거로 간주되며 중성미자가 형성되는 방식에 대한 다른 설명은 알려져 있지 않습니다. 그러나 그것들을 연구할 수 있다면 우리는 거의 실시간으로 태양 내부에서 일어나는 일을 관찰할 수 있게 될 것입니다.

흑점

태양이 영구적인 요소라는 생각을 갖는 것은 쉽습니다. 그러나 이것은 사실이 아닙니다. 별에는 크기와 비율에 따라 달라지는 주기와 기대 수명이 있기 때문입니다. 1980년대에 솔라 맥시멈 미션(Solar Maximum Mission)에 참여했던 연구원들은 지난 10년 동안 태양의 에너지가 약해졌다가 잃어버린 에너지를 회복할 수 있었다는 사실을 알아차릴 수 있었습니다.

온도가 낮은 태양 영역인 흑점이 얼마나 많은지, 흑점이 많을수록 더 많은 에너지가 방출되는지도 상상할 수 없었습니다. 모순처럼 보이지만 흑점이 많을수록, 즉 차가운 요소가 많을수록 태양은 더 뜨거워지며 이는 영국 Imperial College London의 Simon Foester에 의해 확인되었습니다.

과학자들은 무엇을 발견했습니까?

그들은 태양 표면에 흑점과 함께 발생하지만 양면이 모두 보이는 플레어라고 불리는 특히 밝은 영역이 있다는 것을 발견했습니다. 이 플레어에서 엑스레이와 전파를 통해 추가 에너지가 방출됩니다.

또 다른 문제는 태양으로부터의 자기 에너지 축적의 형성에 기원을 둔 거대한 물질 섬광인 태양 플레어를 감지할 수 있다는 것입니다. 태양은 무엇으로 만들어졌나 이것은 또한 우리가 다음을 관찰할 수 있게 합니다. 태양 복사의 특성.

그것들을 감지하는 다른 방법이 있지만. 사용되는 한 가지 방법은 전파를 통하는 것이고 또 다른 방법은 전자기 복사를 통하는 것입니다. 영국 Jodrell Bank에 있는 거대한 전파 망원경은 세계 최초이며 태양 플레어를 감지할 수 있다고 맨체스터 대학의 과학자 Tim O'Brien이 말했습니다.

별이 정상적으로 행동하는 경우, 즉 활동이 많지 않은 경우에는 너무 많은 전파를 방출하지 않습니다. 그러나 별이 태어나거나 죽을 때 막대한 방출을 일으킬 수 있습니다. 볼 수 있는 것은 활성 요소입니다. 우리는 별의 폭발, 충격파 및 생성된 항성풍을 관찰합니다.

전파 망원경은 또한 특별한 종류의 중성자 별인 펄서를 발견하기 위해 아일랜드 과학자 Jocelyn Bell Burnell에 의해 사용됩니다. 중성자별은 거대한 폭발 이후에 형성되는데, 이는 별이 자체적으로 붕괴되어 믿을 수 없을 정도로 밀도가 높아질 때 발생합니다.

펄서는 전파 망원경으로 포착할 수 있는 전자기 복사를 방출하는 별 종류의 예입니다. 그것은 매우 규칙적이지 않고 몇 밀리초마다 방출될 수 있는 신호이며 처음에 여러 연구자들이 그것이 우주의 다른 부분에 있는 지적인 종들 사이의 통신 방법에 관한 것인지 궁금해하게 만들었습니다.

펄서의 방출

더 많은 펄서의 발견으로 인해 이러한 규칙적인 펄스 방출이 별 자체의 회전에 의해 발생한다는 것이 현재 받아들여지고 있습니다. 그 시야에서 하늘을 보면 등대가 작동하는 것처럼 정기적으로 빛줄기가 지나가는 것을 볼 수 있습니다.

일부 별은 펄서가 될 운명입니다

다행스럽게도 우리의 태양은 그 중 하나가 아닙니다. 수명이 다했을 때 초신성 반응으로 폭발하기에는 너무 작기 때문입니다. 실제로 별의 폭발이 일어나면 태양보다 570.000만배나 밝은 초신성을 만들어내는 것으로 관측됐다.

태양에서 당신의 운명은 무엇입니까?

우리 은하계에 있는 다른 별들의 관찰을 통해 다양한 옵션이 있다는 것이 알려져 있습니다. 그러나 우리 태양의 질량에 대해 알려진 것과 다른 별들과 비교하면 태양의 미래는 매우 명확해 보이며 수명이 다할 때까지 점진적으로 팽창하여 적색 거성이 될 때까지 약 5.000억 년 후에 일어날 것입니다.

그런 다음 여러 번의 폭발 후에 지구와 같은 크기로 추측되는 내부 탄소 코어만 남게 되며 XNUMX억 년이 넘는 기간에 걸쳐 천천히 냉각됩니다. 흥미로운 점은 태양에 대해 여전히 숨겨진 많은 미스터리와 이를 밝히는 데 도움이 되고자 하는 많은 관련 프로젝트가 있다는 것입니다.

이러한 이니셔티브의 예는 태양이 무엇으로 구성되어 있는지 알아내기 위해 그 어느 때보다 태양에 더 가까이 다가가려고 하는 NASA의 Solar Probe Plus 미션입니다., 태양풍의 기원과 별 주위에 있는 플라스마의 아우라인 태양의 코로나가 표면보다 뜨거운 이유를 밝히기 위해서다. 지금까지 우리는 태양의 본질적인 신비 중 몇 가지만 알고 있습니다.

에너지

물리학자들은 에너지라는 용어를 사용하여 움직임으로 인해 상태를 변경하거나 다른 상태를 생성하거나 빛이나 열이 될 수 있는 전자기 복사를 생성하는 능력을 지칭하기 위해 사용합니다. 이러한 이유로 이 단어는 그리스어에서 유래했으며 작용하는 힘을 의미합니다.

국제 시스템에서 에너지는 주울(Joules) 단위로 측정되지만 일반 어휘에서는 대부분 킬로와트시로 표현되지만 열역학 제XNUMX법칙에 따라 에너지는 닫힌 시스템 내에서 보존된다는 점을 기억해야 합니다.

열역학

이것은 에너지가 보존되고 엔트로피가 증가한다는 제XNUMX원칙과 제XNUMX원칙에 기초하고 있으며, 이러한 원리는 우주의 어떤 모델에도 큰 제약을 가하며, 또한 공간과 시간의 다양한 속성이 열역학적 의미에서 나타나고 있다.

따라서 이 지식은 본질적인 상호 작용의 기본 구성으로 간주되어서는 안 됩니다. 이런 의미에서 시공간은 열역학적이며, 더 나아가 통계적 논쟁에 합류하는 것으로 받아들여진다면 우주의 크기가 아마도 열역학적인지 물어볼 필요가 있을 것입니다. 그러면 우리 우주는 절대적인 힘이 아니라 엔트로피 크기에 의해 지배될 것입니다.

전자기

이 힘은 맥스웰의 파동이론과 그의 방정식에 근거하고 있는데, 이러한 이론들은 그다지 명확하게 이해되지는 않고 E장과 B장의 관계에 대한 그의 독창적인 해석에 근거한 것이 아니라 맥스웰이 결코 동의하지 않았던 루드빅 로렌츠의 이론에 근거한 것이다.

맥스웰은 빛의 속도가 보존되도록 이 두 필드가 주기적 방식으로 유도되어야 한다고 고안한 반면, 로렌츠는 두 필드에서 동기화된 방식으로 최대 강도를 얻는 것이 동시에 그 속도를 보존하는 것이 편리하다고 생각했습니다.

그런 다음 태양은 무엇으로 만들어졌나, 수소와 헬륨은 끊임없는 상호 작용으로 에너지, 빛, 열 및 전자기를 생산할 수 있으며 이는 지구상의 생명 보존에 절대적으로 영향을 미칩니다.


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