주변 몇 광년까지 초토화시키는 초신성이 오히려... 지구도, 태양도 만들어냈다고? (초신성 폭발, 오히려 좋아!)

하루 24시간 1년 365일 지구의 산다면 부엉이든 인간이든 우리들은 모두 하루 24시간을 활용해서 살아갑니다 원숭이들은 해뜰 무렵에 일어나서 과일을 따먹고 해가지기 전까지는 사냥을 나갔다가 해가 질 무렵이 돼서야 무리가 있는 곳으로 돌아와서 안전한 곳에서 잠을 청합니다 우리 인간들도 모두 각자 개개인의 하루가 있죠 학생부엉이라면 아침밥 먹고 학교 갔다가 이제 학교에서 공부하고 친구들이랑 놀고 저녁때쯤에 집에 돌아와서 저녁밥 먹고 밤늦게까지 리뷰엉이 유튜브 보다가 잠이 들 거예요 회사원 부흥이라면 마찬가지로 아침밥 먹고 회사에서 하루 종일 일하다가 이제 집에 돌아와서 저녁 먹고 리뷰엉이 유튜브 영상 보다가 잠에 들고 아침에 일어나면 또 회사 출근하고 그렇게 하루가 반복되겠죠 지구가 서쪽에서 동쪽으로 완전히 한 바퀴 도는 데는 햇빛 아래에서 2시간 어둠 안에서 12시간 이렇게 24시간입니다 다음날도 다다음 날도 다다다음 날도 똑같죠 이곳은 매일같이 반복되기 때문에 마치 정해진 우주의 법칙처럼 느껴집니다 지구에 살고 있는 모든 생물들은 지구의 자전에 맞춰서 생활하고 있는 거죠 우리는 모두이 지구의 움직임하고 깊은 관계를 맺은 거라고 할 수 있어요 자 그런데 46억 년 전에 초신성 폭발이 아니었다면 지구에서의 하루 그리고 1년은 없었을지도 모릅니다 만약에 초신성 폭발이 없었다면 우리 지구도 태양계도 만들어지지 못했을 거거든요 오늘의 영상은 도서 아는만큼 보이는 세상 물리편의 내용 일부를 참고해서 제작했습니다 자 먼저 하루라는게 뭘까요 하루에 사전적 정의는 한 낮과 한 밤이 지나는 동안 되게 자정해서 다음날 자정까지를 이룹니다 우리는 보통 하루라는 단어를 시간의 개념으로 사용하죠 그런데 잘 생각해보면 하루는 사실은 시간의 척도가 아닙니다 하루는 지구의 움직임 즉 자전의 척도죠 지구가 자전하는 속도는 과연 얼마나 될까요 지구적도 부근에 있는 도시 싱가폴은 시속 1667km 초속 460m로 우주 공간을 가리고 있습니다 ktx가 시속 300km로 달린다고 하면 그것보다 5.5배가 넘는 속도에요 그런데이 하루 24시간이라는 개념은 지구에서만 통용되어 각각의 행성들마다 자전 속도가 다르기 때문에 우리가 지구를 떠나는 즉시 하루는 24시간이 아니게 됩니다 태양하고 제일 가까운 수성을 한번 봅시다 수성을 지구하고 비교한다면 거의 달팽이 속도로 자전해요 수성의 하루는 148시간 대략 58일이 지나야 한 번 자전하죠 자 그래서 우리는 이런 사실을 갔다가 꼼수를 잘 써야 되는 거예요 엄마 나 이틀만 로하고 다시 공부할게 이래놓고 이제 엉이 옷하고 수성 가서 딱 이틀만 로아 하는 거예요 그러면 지구 시간으로는 비닐 넘게 실컷 노할 수 있겠죠 그 다음에 다시 지구로 돌아와서는 수성 기준의 이틀이었습니다만 어쩔 TV 이러면 되는 거예요 자 그리고 1년이 365일이라는 우리의 상식도 수성에선 통하지 않아요 수성의 공전주기는 88일에 불과하기 때문에 겨우 88일 만에 수성은 1년이 지나버리죠 금성의 하루와 1년도 특이해요 금성은 우리 지구하고는 완전히 반대 방향으로 자전하고 있죠 만약에 우리가 금성 갈 거니까 한 다음에 금성에 가서 일을 본다면 해는 서쪽에서 떠서 동쪽으로지는 아주 특이한 모습을 보게 될 거예요 금성의 자전주기는 243일 공전주기는 225일입니다이 때문에 금성에서의 하루는 일련보다 더 길죠 금성의 자존주기가 공전주기보다 길기 때문에 금성에서의 하루가 1년보다 더 깁니다 정말 특이하죠 과학자들의 연구에 따르면 금성이 지구와 반대 방향으로 자전하고 있는 것은 금성이 퇴항하고 중력 상호작용을 강하게 주고받기 때문이라고 해요 다른 행성 한번 볼까요 화성에서의 하루는 25시간 토성의 하루는 11시간 해왕성의 하루는 17시간이에요 자 그다음 천왕성입니다 천왕성은 대략 97.77도가 기울어져 있어요 그래서 다른 행성들은 마치 팽이처럼 돌아가면서 자전하는데 천왕성은 마치 공이 굴러가듯 좌절하죠 과학자들은 이런 천왕성의 모습을 이렇게 예상했습니다 이후 현재까지도 정상적인 상태를 회복하지 못하고 있는 것으로 추정됩니다 자 이렇게 우리는 태양계의 자전 그리고 공전을 살펴봤는데요 모든 행성들 각각의 하루 그리고 1년은 다 다르죠 자 이번에는 조금 독특한 행성을 보여줄 거예요 우리 인간이 발견한 행성 중에서 자전 속도가 가장 빠른 행 베타 팩토리스 b입니다 베타 피토닉스 b는 지구에서 대략 63 광년 거리에 떨어져 있는데요이 녀석의 자전속도는 얼마나 빠른지 적도 부근이 튀어나와 있을 정도에요 이곳에서의 하루는 고작 8시간 자 그런데 궁금한게 있어요 행성들은 왜 다들 이렇게 빙글빙글 자전하는 걸까요이 행성들이 자전하는 이유를 알려면 우리는 엉이 홀을 타고 아주 먼 과거 무려 46억 년 전에 태양계로 가야 됩니다 자 이곳은 46억 년 전에 태양계입니다 우리 태양계가 거의 잿더미나 다름없던 시절이죠 46억 년 전 이곳엔 태양도 행성도 위성도 없었습니다 가스와 먼지로 이뤄진 거대한 구름들이 분자상태로 오밀조밀 모여있을 뿐이죠 그런데 우리 태양계 근처에서 별 하나가 폭발합니다 은하계를 가로질러 충격파를 보내는 초신성이죠이 초신성 폭발에 대한 영상은 지금 우측 상단을 눌러서 시청하시길 바랍니다이 초신성에 대해서 간략하게 알아보자 초신성이 될 녀석들은 우리 태양 질량보다 최소 3배 이상 되는 항성이어야 됩니다이 거대 양송은 핵융합을 하고 있는데 워낙에 핵융합이 강하게 이루어지고 있다 보니까 내부의 연료를 순식간에 소모하고 내부 연료를 다 소진하고 나면 핵융합을 멈추고 외부도 쪼그라들고 철로 이뤄진 핵조차 쪼그라들게 됩니다 철 속의 입자들은 빼곡 빼곡 모이게 되고 파이어리 시작되자 자 그러다가 임계점을 넘게 되면 해군 충격파를 발생시키고 별의 구성 물질 대부분을 우주로 날려보냅니다 초신성 폭발대 광도는 평소보다 수십만 배에서 100만 배 이상 이 초신성이 폭발할 때 그 빛의 밝기는 은하를 구성하는 별 수천억개를 전부 답신 것하고 거의 맞먹는 밝기라고 해요이 초신성이 터질 때 빛이 은하 하나의 맞먹는다는 거죠 초신성이 이렇게 짧은 시간 동안 발산하는 에너지는 태형이 한 평생 걸쳐 내뿜는 에너지 하고 맞먹을 정도라고 합니다 초신성이 폭발할 때 그 에너지는 정말로 강력합니다 만약에 초신성 근처 수식 광년 안에 행성이나 생명체가 있었다면 감마선 액수선의 피폭되고 폭삭 익어버린다고 하죠 주변 몇 광년 안에 문명이 있었다면 초신성 폭발과 동시에 바로 멸망해요 자 이렇게 초신성은 마치 수 없다며 죄다 부숴버리겠어 하면서 자폭하는 우주 최강 깽판러인 것 같은데요 초신성은 아이러니하게도이 우주의 새로운 생명을 부여합니다 초신성 폭발이 주위 성감 매질의 충격파를 일으키고 새로운 별이 탄생하도록 이끌어내거든요 우리 태양계도 마찬가지로 초신성 폭발의 여파로 태어났습니다 46억 년 전 가스와 먼지구름밖에 없던 우리의 태양계는 초신성의 충격파를 맞습니다 그 결과 구름들을 한데 뭉치고 수축하게 만들죠 이렇게 뭉쳐진 물질들은 더 강력한 중력을 갖게 되고 주변 물질들을 더 강력하게 빨아들이기 시작합니다 그리고 회전하기 시작하죠이 구름들은 점점 빠르고 더 빠르게 돌면서 구름들은 디스크처럼 평평해집니다 가스와 바위들이 만드는 거대한 소용돌이죠 중앙 부분에서는 가스와 먼지 분자들이 강한 압력을 받아서 고온고압의 원시성이 되고이 원시성은 더 자라서 스스로의 핵융합을 아는 태양으로 탄생합니다 태양이 전부 다 흡수하지 못한 먼지와 가스 바위들은 서로 부딪히면서 모양을 빚어갑니다 우리 지구도 그렇게 탄생했고 다른 모든 태양계 행성들도 마찬가지죠 태양계 모든 행성들은 반시계 방향으로 공존합니다 너 나의 것 없이 모두 서쪽에서 동쪽으로 공전하죠 도대체 왜 그럴까요 처음에 분자 구름들이 모여서 원시성이 되고 태양이 되어가는 과정에서 가스하고 먼지들이 디스크 모양으로 회전한다고 했던 것 자 기억나시죠 자 이것은 모두이 분자 구름들의 회전 때문입니다 초신성 폭발의 여파로 분자구름들이 뭉치기 시작했을 때부터 회전이 시작됐는데요 그 회전이 점점 더 강해지고 빨라진 거죠 그 다음 태양이 되지 못하고 남은 물질들은 저마다의 자리에서 부딪히고 부딪혀서 행성이 탄생한 거고요 그 행성은 처음 분자 구름의 회전의 힘을 그대로 받아서 공전하는 지구의 자전 그리고 행성들의 자전 또한 마찬가지에요이 역시도 처음에 디스크 모양으로 회전하는 분자 구름의 가군 동량을 그대로 이어받아서 지금까지 회전하고 있는 거죠 자 참고로 태고의 지구는 자전주기가 대략 5시간이었다고 해요 원시 지구가 이렇게 빠르게 회전한 것은 초기 공전 속도 때문이라고 하는데요 지구가 처음 만들어졌을 당시 회전하던 태양성훈의 관성 때문에 공전 방향대로 서쪽에서 동쪽으로 힘이 가해지고 지구는 지금의 공전 속도보다 훨씬 더 빠른 속도로 서쪽에서 동쪽으로 공전을 하게 됐습니다 그 영향이 지금까지도 남아서 회전하고 있는 거고요 태양계가 만들어지던 당시 공전 속도를 늦출 수 있는 물질은 많지 않았습니다 이미 한쪽 방향으로 돌기 시작한 공전은 그 이후에도 계속 그 힘과 속도를 유지해 나가게 되죠 자 그렇지만 지구에서의 하루는 탄생 이후부터 지금까지 일정하지는 않았습니다 지구와 태양간의 거리가 항상 일정하지 않고 거리 변화에 따라서 공전 속도도 조금씩 달라졌고요 달의 인력의 영향 그리고 밀물과 썰물로 바닷물이 움직일 때 바닷물과 해저가 맞춰라는 조성 마찰로 인해서 조금씩 조금씩 느려지게 되죠 그래서 지구에서의 하루의 길이는 23시간 59분 38초에서 24시간 30초로 조금씩 조금씩 변하고 있죠 이렇게 변화하는 시간을 평균 낸 값이 약 24시간 우리가 알고 있는 하루입니다 현재 지구의 자전 속도는 계속해서 느려지고 있습니다 이에 따라서 지구의 하루의 길이는 10년 만에 1초 정도씩 늘어나고 있죠이 계산대로라면 3억 6천만년 뒤에는 하루가 25시간이 됩니다 그리고 75억 년 뒤에는 지구의 자전이 완전히 멈추게 될지도 모른다고 하죠 자 이렇게 해서 태양계의 생성과 태양계 행성들의 자전 그리고 공전에 대해서 알아봤습니다 오늘의 영상은 가와무라 야스우미교수의 도서 아는만큼 보이는 세상 물리편의 내용 일부를 바탕으로 제작됐습니다 아는만큼 보이는 세상 물리편에는 재미있는 광이야기들이 정말 많아요 노을이 붉게 보이는 이유 파도가 생기는 이유 비행기가 하늘을 나는 원리 gps의 원리 블랙홀 그리고 우주의 나이까지요 우리가 평소에는 그냥 지나쳤을 수도 있는 일상들에서 과학을 꺼내와서 아주 쉽게 풀어냈죠 자이 책은 목차를 먼저 보고 나서 궁금했던 것부터 먼저 펴봐서 순서없이 보고 싶은 대로 봐도 좋아요 건너뛰고 싶은 파트는 얼마든지 건너뛰어도 되고요 어쨌든 오늘의 도서 가화물의 야스오미 교수의 아는만큼 보이는 세상 물리편을 추천하면서 지금까지 영화 유튜버 리뷰형이었습니다 [음악]