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태양계의 형성과정 태양의 반지름

by Funnyday 2024. 3. 8.

고무줄에 매단 추를 손에 들고 제자리에서 빠르게 회전하면 지면을 향하던 추의 방향은 어떻게 되겠는가? 또, 이때, 작용하는 힘에는 무엇이 있겠는가?
 
천체 관측 기기의 발달로, 우주에서 별이 형성되는 곳이 관측되고 행성의 생성 환경과 같은 곳도 발견됨에 따라, 칸트가 주장했던 성운설을 토대로 태양계의 기원설이 새롭게 확립되었다. 이에 의하면, 회전하는 성운이 수축하기 시작해서 약 10만 년이 지나면 중심 부근에 원시 태양이 생긴다.
 
이 때 주변의 물질은 자기장의 영향으로 나선형의 분포를 이루며 점점 빠르게 회전하게 되며, 원시 태양은 주변의 물질로 각운동량을 잃게 된다. 한편, 성운 물질은 회전에 의한 원심력과 원시 태양의 인력으로 원반 쪽으로 떨어지며 밀도가 증가한다.
 
이때부터 원반 내의 물질은 중력 수축으로 밀도가 증가하면서 원시 미행성이 생성되고, 원시 태양은 더욱 수축되어 열에너지와 복사에너지를 방출하게 된다. 이 때 원시 태양에서 방출되는 복사 에너지에 의해 원시 행성의 구성 성분이 태양으로부터의 거리에 따라 달라진다.
 

태양계의-형성과정
태양계의 형성과정

 
즉, 태양 가까이에 있는 물질에서는 휘발성 성분이 증발함에 따라 상대적으로 무거운 원소가 많아지게 된다. 한편, 원시 미행성들은 서로 충돌을 일으켜 질량이 점점 증가하고, 이 때의 에너지에 의해 행성을 이루던 물질이 녹아서 무거운 원소가 중심부에 모이며, 가벼운 원소는 행성 표면 부근에 쌓여 층상구조를 이루게 된다.
 
원반 중심부의 태양이 핵반응을 일으켜 안정한 상태에서 복사 에너지를 방출하게 되고, 미행성의 밀도가 희박해져 행성에 더 이상 충돌이 일어나지 않게 되면 미행성은 점차 냉각되어 행성이 된다. 이때 지구형 행성에는 지각이 형성되며, 내부에서 방출되는 가스로 행성의 대기가 생성되어 오늘날의 모습으로 진화하게 되었다.
 
태양계의 바깥쪽에 있는 행성의 경우에는 수소와 헬륨 등의 가벼운 기체가 많으므로 이들이 수축하여 액체 수소나 고체 수소의 층을 이루는 구조가 된다. 
 
태양은 태양계 내에서 스스로 빛을 내는 유일한 천체로, 태양 에너지는 지구의 모든 생명체의 삶의 근원이 되고 있으며, 태양에서 오는 빛을 관측하고 해석하면 태양의 크기, 질량, 표면 온도, 구성 물질 등의 물리량을 알 수 있다.
 
아침, 저녁으로 지평선에 걸린 태양은 쟁반 같은 모습을 하고 있다. 이것은 태양의 상단과 하단에서 오는 광선이 평행하지 않다는 증거이다. 이때 태양의 상단과 하단이 이루는 각을 이용하여 태양의 크기를 나타낼 수 있는데, 태양의 반지름은 약 70 만km로, 지구 반지름의 약 109배에 해당한다.