어른도 읽어야 하는 『십 대를 위한 우주과학 콘서트』

십 대를 위한 우주과학 콘서트 - 우주의 비밀을 찾아 떠나는 신나는 과학 이야기 ㅣ 10월의 하늘 시리즈 8
권홍진 외 지음 / 청어람미디어 / 2021년 4월

어른도 읽어야 하는 『십 대를 위한 우주과학 콘서트』

이 책은?

이 책 『십 대를 위한 우주과학 콘서트』는 <우주의 비밀을 찾아 떠나는 신나는 과학 이야기>이다.

저자는 권홍진, 황지혜, 전영범, 이경훈, 김기상 저 외 2명이다.

이 책의 내용은?

이 책은 다음과 같이 7개의 항목으로 구성되어 있다.

6개는 우주 관련 글이고, 다섯 번째 글인 ‘현재는 과거의 열쇠’는 지구과학을 다루고 있다.

01 권홍진 달콤한 별빛에 반하다

02 황지혜 별은 어떻게 만들어질까?

03 전영범 천문대의 시간

04 이경훈 은하수는 어디로 갔을까?

05 김기상 현재는 과거의 열쇠

06 최준영 대항해 시대에서 대우주 시대로

07 우성수 〈마션〉으로 풀어보는 창의적 사고

이 책으로 우주 관련 기본개념을 정리할 수 있다는 것에 큰 의미를 둘 수 있다.

몇가지 중요한 사항 정리해본다.

지구에서 태양까지 거리 (14쪽)

약 1억 5천만 Km = 1AU(Astronomical Unit)

걸어서 간다면? 약 4,300년이 걸린다.

차를 타고 시속 100Km로 간다면? 약 170년 걸린다.

빛의 속도로 가면? 약 500초 걸린다.

(빛은 1초에 약 30만 km를 간다.)

별의 탄생

별의 탄생을 이해하기 위해서는 성간 물질 (37쪽)과 성운을 알아야 한다.

성운

수소가스와 헬륨, 먼지 등이 모여 구름처럼 보이는 것을 성운이라 한다. (28쪽)‘

성운의 대부분은 수소와 헬륨이 차지한다.

성운은 주로 수소 분자들로 이루어져 있어서, 우리는 전혀 그 성운을 볼 수 없어야 하는데, 보이는 이유는 무엇일까?

성운 안에 있는 먼지들이 별빛들을 차단하기 때문이다. (37쪽)

별의 탄생은? - 별이 만들어지는 과정

이런 성운에서 지금 이 순간에도 새로운 별이 탄생하고 있다. (29쪽)

별이 만들어지는 과정은 다음과 같다.

성운 안의 가스와 먼지들이 활발하게 움직이면서 밀도가 높은 곳이 만들어진다.

성운 안의 기체와 먼지의 밀도가 높아지면 모여있는 가스와 먼지의 충돌에 의해 온도가 올라간다.

이때 기체와 먼지의 밀도가 높아지는 곳에서는 중력이 작용한다.

서로 끌어당기는 중력의 힘이 우주의 기체와 먼지 사이에도 작용한다.

이렇게 물질이 서로 끌어당기면 한 곳으로 모이게 된다.

물질의 양이 많아져 중력이 강해지면 또 다른 주변의 물질들을 계속 끌어당기게 된다.

물질들이 서로 중력으로 끌어당기다 보면 점점 크고 동그란 형태를 띠게 된다.

무게가 별을 만들만큼 충분히 커지면 안에 있는 물질들이 서로 부딪히면서 에너지를 낸다.

이 에너지는 빛으로 바뀌어 주변으로 발산된다.

이 초기 상태를 원시별(protostar)이라 한다. (42쪽)

원시별은 주변의 물질들을 계속해서 끌어당기며 성장한다.

우주 망원경을 우주로 쏘아올리는 이유는?

적외선을 관측하는 망원경은 주로 우주로 쏘아올려 사용하는데, 적외선은 대기의 수증기에 영향을 많이 받기에 수증기가 없는 우주에서 관측하는 것이다. (49쪽)

지상에서는 우주에서 오는 모든 빛이 대기를 통과해야만 볼 수 있다. 하지만 가시광과 전파를 제외하면 대부분 대기가 흡수해버리기에 지상의 망원경은 가시광을 보는 광학망원경과 전파를 보는 전파망원경만 사용할 수 있다.

광학망원경은 지상에서 약간의 적외선 영역을 볼 수 있고,

전파망원경은 보다 짧은 약간의 영역을 볼 수 있다.

하지만 지구를 멋어나 우주로 나가면 대기의 영향을 받지 않기에 감마선부터 전파까지 빛의 모든 파장 영역을 볼 수 있다. 그래서 우주망원경을 우주로 보내고 있는 것이다.(69쪽)

이에는 허셜우주망원경과 허블우주망원경이 유명하다.

밤하늘에 별을 보기 위해서 ? “불을 끄고 별을 켜자”

빛공해라는 것을 처음 접한다. 밤에 인공조명이 너무 많아 밤하늘의 별을 제대로 볼 수 없다는 것이다.

우리나라에서도 이를 위한 법을 만들었는데, 2013년 ’인공조명에 의한 빛공해 방지법‘이 만들어졌고, 2020년 5월 27일부터 빛공해방지법 시행령이 시행되었다.

이 법에 의하면, 연직면에 비치는 가로등 등 인공조명의 밝기가 10룩스를 넘으면 빛공해로 간주된다. (82쪽)

국제적으로도 국제밤하늘협회가 생겼는데, 빛공해에서 벗어나 어두운 밤하늘을 보호하려는 목적으로 만들어진 비영리단체다.(91쪽)

빛공해를 줄이기 위해서는 우선 빛공해 또한 인류가 당장 줄여야 할 공해라는 인식이 필요하다.

그래서 이런 노력이 필요하다.

새로 설치하는 가로등은 빛이 위로 향하지 않는 평면 렌즈형으로 설치한다.

기존의 가로등에는 갓을 씌우도록 한다. (98쪽)

새롭게 알게 된 것들

별에서 온 우리들

우리 몸은 물이 66%, 단백질 16%, 지방 13%, 그리고 무기염류와 탄수화물로 이루어져 있다. 그리고 이들을 이루고 있는 원소를 보면 산소, 탄소, 수소, 질소로 이루어져 있다.

그럼 우리 몸을 이루고 있는 원소들은 모두 어디에서 왔을까?

우리 몸을 이루고 있는 원소들은 수소를 제외하고 모두 별에서 온 것들이다.

따라서 우리는 모두 별에서 온 것이라 할 수 있다. (32쪽)

우리가 알고 있는 수소(H)는 모두 빅뱅때 만들어졌다. 그 이후에는 만들어지지 않았다. (31쪽)

박명이란 구체적으로?

박명(薄明)이란 말을 들어보긴 했는데, 그거 사전적인 의미만 알고 있었는데, 이 책으로 확실하게 정리할 수 있었다.

박명이란 일출 전 혹은 일몰 후에 빛이 남아있는 상태를 말한다. (87쪽)

이에는 시민박명, 항해박명, 천문박명이 있다.

다시, 이 책은?

이 책의 필진, 다양하다.

여러 분야에서 일하는 우주 관련 과학자들이 전해주는 우주에 관한 이야기가 우선 재미있다는 점, 말해둔다.

우리 눈에 보이는 하늘, 그 너머에 우리가 보지 못하는 그 무엇이 있다는 것, 그리고 그 보이지 않는 것들이 하나 둘씩 밝혀지고 있다는 것도 재미있다.

그래서 이런 분들의 노고로 이제 하늘이 단순한 하늘이 아니라, 우주의 시작점으로서의 하늘이고, 그 곳을 통해 또한 인간이 꿈을 펼칠 수 있다는 것, 십대들에게 큰 도전이 될 수 있을 것이다.

물론 성인들도 하늘을 보면서 다가올 미래, 화성을 비롯한 행성으로의 여행, 이주도 상상해보는 것도, 이 책으로 가능하다.

’우리는 우주의 근원적 의문에 과학으로 답한다‘(60쪽)는 게 한국천문연구원의 미션이라는데, 그 미션은 우리 개개인도 한번 해볼만한 하지 않은가?

우리가 매일 보는 저 하늘을 과학적으로 이해하는 즐거움을, 이 책으로 느껴보면 어떨까?