윤잡학사전

타이탄의 비와 호수는 왜 물이 아니라 메탄일까

토성의 큰 위성 타이탄에도 비와 강, 호수와 바다가 있다는 말은 어떤 뜻일까요?지구와 닮은 흐름을 보이면서도 재료와 온도는 전혀 다른 타이탄의 풍경을 NASA 자료로 살펴봅니다.토성 곁의 거대한 위성타이탄은 토성의 가장 큰 위성이며, 태양계에서 두 번째로 큰 위성입니다. 더 큰 위성은 목성의 가니메데뿐이고, 타이탄은 지구의 달보다 크며 수성보다도 큽니다.반지름은 약 2,575킬로미터입니다. 표면은 황금빛 안개 대기에 완전히 가려져 있어, 겉모습만으로 지형을 읽기 어려운 얼음 세계입니다.타이탄은 토성에서 약 120만 킬로미터 떨어져 있습니다. 태양빛은 타이탄까지 약 80분 걸려 도달하며, 그곳의 햇빛은 지구보다 약 100배 약합니다.타이탄은 토성 둘레를 한 바퀴 도는 데 15일 22시간이 걸립니다. 토성을..

해왕성은 왜 푸른 얼음거인이라 불릴까

태양계의 가장 바깥 행성 해왕성은 어떤 모습일까요?NASA가 정리한 거리, 대기, 고리와 위성 자료를 따라가면 ‘푸른 행성’이라는 짧은 표현 뒤에 서로 다른 특징들이 보입니다.태양에서 아주 먼 여덟째 행성해왕성은 태양계의 여덟째이자 가장 먼 행성입니다. 평균 거리는 태양에서 약 45억 킬로미터, 지구-태양 거리의 30배에 해당합니다. 적도 지름은 약 4만 9,528킬로미터로 지구보다 약 네 배 넓습니다. 거리가 멀다는 사실은 빛의 모습에도 드러납니다. 해왕성에서 태양빛이 도착하는 데는 약 4시간이 걸리며, 한낮의 밝기는 지구에서 보는 햇빛보다 약 900분의 1 수준입니다. 맨눈으로는 해왕성을 볼 수 없다는 설명도 이 먼 위치와 함께 기억할 만합니다.해왕성의 적도 지름은 약 4만 9,528킬로미터입니다. ..

화성의 두 위성 포보스와 데이모스는 어떻게 다를까

화성에도 지구의 달처럼 밤하늘을 도는 위성이 있을까?화성에는 포보스와 데이모스라는 두 위성이 있다. 둘은 작고 울퉁불퉁하지만, 화성과의 거리와 공전 속도, 표면 모습에서는 뚜렷한 차이를 보인다.화성에는 왜 달이 두 개일까화성의 위성은 포보스와 데이모스, 둘뿐이다. 두 이름은 그리스 신화에서 아레스의 아들들을 가리키며, 포보스는 ‘공포’, 데이모스는 ‘두려움’이라는 뜻으로 소개된다.두 위성은 1877년 천문학자 아사프 홀이 발견했다. NASA는 이들을 태양계에서 가장 작은 위성들 가운데 하나로 설명하며, 둘 다 지구의 달처럼 구형이 아니라 울퉁불퉁한 모습이라고 밝힌다.발견 시점은 같지만 순서는 달랐다. 홀은 1877년 8월 11일 데이모스를 먼저 발견했고, 포보스는 그로부터 엿새 뒤인 8월 17일에 발견했..

땅속 물은 어디에 머물고 어떻게 흐를까: 지하수와 대수층

발밑의 물은 거대한 지하 호수에 고여 있는 걸까요?지하수는 토양과 암석의 빈틈에 존재하며, 눈에 보이지 않아도 물순환의 한 부분으로 움직입니다. 대수층, 지하수면, 재충전이라는 말을 따라가면 땅속 물의 모습을 더 정확히 이해할 수 있습니다.지하수는 빈틈을 채운 물이다지하수는 땅속 암석의 균열과 퇴적물의 공극에 저장된 액체 물입니다. 대부분의 지하수는 커다란 지하 강처럼 한 덩어리로 흐르기보다, 흙과 암석 입자 사이의 공간을 채우고 있습니다.스펀지의 작은 구멍에 물이 머무는 모습을 떠올리면 이해에 도움이 됩니다. 다만 이는 구조를 이해하기 위한 비유이며, 실제 지하의 빈틈 크기와 연결 방식은 장소마다 다릅니다.USGS는 지하수 대부분이 토양과 암석 입자 사이 공간을 차지한다고 설명합니다. 동굴이나 용암관처..

세슘 분수시계는 어떻게 공식 1초를 구현할까

휴대폰과 컴퓨터의 시간은 어떻게 같은 초에 맞춰질까요?세슘 분수시계는 세슘 원자의 자연 공명에 가깝도록 마이크로파 주파수를 조정하고, 그 마이크로파의 반복을 세는 장치입니다.세슘 공명과 마이크로파세슘 분수시계에서는 마이크로파의 주파수를 세슘 원자의 자연 공명에 가깝게 맞춥니다. 검출기로 얻은 원자 수의 결과는 마이크로파 주파수를 원자 공명 쪽으로 조정하는 데 쓰입니다.세슘 분수시계는 오늘날 시간 표준 담당자가 공식 1초를 구현하는 데 쓰는 시계입니다. NIST는 NIST-F4가 보편적 시간의 궁극적 토대를 제공하는 세슘 분수시계 가운데 하나라고 설명합니다.세슘 원자의 두 에너지 상태세슘 원자는 원자핵과 전자 구름으로 이루어져 있고, 바깥 전자의 자석 방향에 따라 조금 낮거나 높은 에너지 상태가 될 수 있..

두꺼운 얼음으로 덮인 달의 바다는, 표면을 보지 않고 어떻게 알아낼 수 있을까요?목성의 위성 유로파는 얼음 아래 액체 바다의 강한 증거를 지닌 천체입니다. 유로파 클리퍼는 한 가지 장비의 답에 기대지 않고 얼음, 자기장, 중력, 성분을 함께 살피도록 설계됐습니다.얼음 표면 아래에 놓인 질문유로파는 물얼음 표면을 지녔고, 과학자들은 그 아래에 소금기가 있는 바다가 있다고 봅니다. 다만 내부 바다의 존재는 강한 증거가 있어도 미래 임무의 확인을 기다리는 상태입니다. 유로파 클리퍼의 세 가지 주요 과학 목표는 얼음 껍질과 그 아래 바다, 조성, 지질의 성격을 이해하는 것입니다.NASA가 제시한 유로파의 추정 구조는 철 핵, 암석질 맨틀, 소금물 바다, 얼음 껍질입니다. 얼음 껍질은 약 15~25킬로미터, 바다..

목성의 갈색 줄무늬와 붉은 타원은 단순한 표면 무늬일까요?NASA의 관측 자료를 따라가면, 목성에서 보이는 모습은 단단한 땅이 아니라 깊고 역동적인 대기의 구름과 바람을 보여 준다는 것을 알 수 있습니다.목성에 땅이 없다는 말의 뜻목성은 기체 행성이라서 사람이 딛는 것과 같은 ‘진짜 표면’이 없습니다. 행성의 대부분은 소용돌이치는 기체와 액체로 이루어져 있으며, 안쪽으로 갈수록 압력과 온도는 크게 높아집니다.그래서 사진에서 경계처럼 보이는 것은 땅의 윤곽이 아니라 구름의 모습입니다. 목성에 접근한 우주선은 착륙할 곳이 없으며, 깊은 곳의 극한 압력과 온도는 우주선을 파괴할 수 있습니다.목성의 조성은 주로 수소와 헬륨으로 태양과 비슷합니다. 대기 깊은 곳에서는 압력과 온도가 높아져 수소 기체가 액체로 압축..

왜소행성은 행성과 어떤 기준에서 구분될까요?태양계에는 여덟 행성과 국제천문연맹이 인정한 다섯 왜소행성이 있습니다. 공통점과 궤도 주변의 차이를 함께 보면 분류가 선명해집니다.행성 분류의 세 조건국제천문연맹은 2006년에 태양계 행성의 정의를 채택했습니다. 행성은 태양을 돌고, 대체로 둥글며, 궤도 근처의 비슷한 크기 천체를 중력으로 정리할 만큼 커야 합니다.태양을 돈다.대체로 둥글다.궤도 근처의 비슷한 크기 천체를 정리한다.왜소행성도 태양을 돌고 거의 둥글다는 두 조건을 갖습니다. 하지만 궤도에서 잔해를 정리하지 못했다는 점이 행성과 다릅니다.행성의 세 번째 조건은 태양 주위 궤도 가까이에 있는 비슷한 크기 천체를 중력으로 치울 만큼 커야 한다는 것입니다. 이 조건이 두 분류를 가릅니다.왜소행성은 태양을..

비가 그친 뒤 땅의 물은 어디로 가고, 구름 속 물은 어떻게 다시 비가 될까요?물순환은 바다·육지·대기와 땅속 사이에서 물이 형태와 위치를 바꾸며 계속 이동하는 과정입니다.출발점이 하나가 아닌 순환물순환에는 정해진 출발점이 없습니다. 다만 지구의 물 대부분이 바다에 있으므로, 바다에서 이야기를 시작하면 흐름을 이해하기 쉽습니다. 태양 에너지가 바닷물을 데우고, 그 일부가 수증기가 되어 공기 중으로 올라갑니다.이 순환은 바다에서 대기로, 다시 육지와 바다로 이어집니다. 물은 대기만 오가는 것이 아니라 지표를 따라 흐르고 땅속으로도 들어갑니다. 한 바퀴를 도는 길이 하나로 고정되어 있지 않다는 점이 핵심입니다.액체 물이 수증기가 되는 길증발은 액체 물이 기체인 수증기로 바뀌는 과정입니다. 바다뿐 아니라 호수..