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태양

last modified: 2016-09-10 00:01:21 Contributors

太陽

동음이의어는 태양/동음이의어

Contents

1. 태양계의 중심에 존재하는 항성
1.1. 태양에서 일어나는 현상
1.2. 태양 관련 항목


1. 태양계의 중심에 존재하는 항성


위의 사진은 실제 태양의 모습이 아니다. 태양은 원래 G형 주계열성이므로 노란색을 띄어야 한다.

youtube(OlKfpaSOuBM)
CG가 아닌 실제 태양의 영상.


구분 항성
지름 1,392,000 km(지구의 109배)
질량 1.989 × 1030kg(지구의 33만 배)
자전 주기 평균 약 27일 6시간[1]
표면 온도 5778 K(섭씨 5505도)
핵 중심부 온도 1500만 K(섭씨 1500만도)

한자: 太陽, 日
한국어:
영어: Sun
일본어 : 日(ひ), 太陽(たいよう)
프랑스어: Soleil
러시아어: солнце
독일어: Sonne
스페인어/라틴어: Sol
그리스어: Ήλιος (일리오스)[2]
에스페란토: Suno

태양계의 중심이 되는 가장 큰 천체이자, 유일한 이며, 에너지의 근원. 지구를 먹여 살린다고 봐도 좋다. 대표적인 항성이기도 하다. 태양계 질량의 대부분이 있고,(99.86%) 나머지가 0.14%를 채운다.

태양이 내뿜는 빛은 다양한 파장의 전자기파를 포함한 백색광으로, 그 자체에도 상당량의 에너지가 있다. 지구는 태양이 발산하는 에너지의 아주 일부만 받는다. 단순 계산으로 공전 궤도를 원형이라 생각하면, 지구는 반경 1억 5천만 km의 구면에서 반경 6400km의 원에 해당하는 부분만 에너지를 받는다.(대략 4.6*10-10)

태양 광구(표면) 온도는 대략 5780 켈빈으로, 이는 분광형으로 G형에 속한다. 플랑크의 흑체복사법칙과, 그로부터 유도되는 빈의 변위 법칙에 따라 5780 켈빈의 온도에서 가장 많이 나오는 전자기파의 파장 대역은 가시광 영역에서도 붉은색 계열이다. 따라서 태양의 실제 색은 약간 붉다.(오렌지색 정도)

다만 실제 태양은 너무나 밝기 때문에, 흔히 보이는 붉은 구처럼 보일 것이라고 생각하면 곤란하다. 지구에서도 정면으로 바라보면 실명할 만큼 강렬한 빛의 덩어리를 직접 눈으로 볼 수는 없다. 이 문서 위에 있는 영상과 같은 이미지는 실제로는 카메라에 들어오는 빛의 양을 엄청나게 낮춰서 찍은 것이다. 때문에 흑점 같이 상대적으로 어두운 부분은 이미지에서 검게 보인다. 인간의 시각에서 본다면 실제로는 흑점도 어마어마하게 밝다.

하지만 태양이 중천에 떠있는 대낮에 하늘을 보았을 때 태양이 제 색깔로 보이지 않는 것은 레일리 산란(Rayleigh Scattering) 때문이다. 빛이 지구 대기를 구성하는 분자들에 부딪혀 산란되어 사방팔방으로 흩어질 때는 레일리 산란 특성을 보이는데, 이 레일리 산란의 경우 짧은 파장의 빛이 긴 파장의 빛보다 산란이 더 잘 된다. 정량적으로 말하면, 진동수의 네제곱에 비례한다. 따라서 머리 위의 태양으로부터 빛이 전달되어 올 때 태양에서 오는 빛 중 푸른 계열(파장이 짧은)의 빛이 주로 산란되어 파란 하늘을 만들고, 그 파란 하늘 색이 태양에서부터 직접 오는 태양광의 색과 희석해 태양의 색이 하얗다.

또, 노을이 질 때의 노을의 색깔과 태양의 색이 붉은 것도 레일리 산란으로 설명 가능하다. 태양이 머리 바로 위에 있을 때와 정면에 있을 때를 상상하면, 후자의 경우에 태양빛이 올 때까지 지나 오는 대기의 두께가 더 두꺼울 것이라 알 수 있다. 이 경우에도 앞서와 같이 똑같은 레일리 산란을 겪으며 대기를 통과하지만 통과하는 대기의 두께가 훨씬 두껍기 때문에 좀 더 많은 산란을 겪으며 파란 계통의 빛은 흩어지고 비교적 산란을 덜 겪은 붉은 계통의 빛이 상대적으로 많이 와 노을이 붉게 보이고 태양 역시 고도가 낮을 때 좀 더 붉게 보이는 것이다.[3]

참고로 먼지가 많을 때 붉게 보이는 태양은 레일리 산란이 아닌 미(Mie)산란으로 설명해야 한다. 미 산란은 기본적으로 지구 대기를 구성하는 기체 분자들이 아닌 먼지와 같이 분자의 크기가 큰 에어로졸들에 적용된다. 미 산란은 레일리 산란에 비해 파장에 의존도가 적기 때문에 상대적으로 여러 파장대의 빛을 고루 산란시킨다. 따라서 먼지가 태양빛을 산란할 때는 콘트라스트를 감소시켜 노을이나 하늘빛이 뿌옇게 보인다. 흔히 노을의 원인 자체를 먼지 때문이라 이야기하며 미 산란을 적용시키려는 경우가 있지만, 부정확한 설명이다.

참고로 화성에서는 지구와 정반대로 석양이 푸른색인데, 이유는 지구보다 대기가 엄청나게 희박하고(거의 1%) 그나마도 이산화탄소가 대부분이라 단파장이 산란되지 않으며 오히려 산화철을 비롯한 입자가 굵은 먼지들에 장파장이 산란되어 석양이 푸르게 보이게 된다.

태양은 아주 작은 편에 속한다는 고정관념이 있었다.[4](절대 등급 4.83등성) 이는 과거 오래된 천문학 관련 백과사전이나 어린이 학습물에서 잘못인 내용을 기재해서다. 그래서 과거에는 태양을 적색 왜성(Red Dwarf)이라 분류했던 적도 있었고, 그 영향으로 국내에서는 아직도 태양이 주계열성이 아닌 적색 왜성이라 알고 있는 사람들도 꽤 있는 편. 실제로는 현재까지 알려진 모든 별들을 밝기/크기/색 등등 여러 카테고리로 나눠서 그래프화하면 태양은 거의 대부분의 분류에서 중심에 가까운 위치에 있다.

하지만 이것은 순전히 그래프의 표기 방식 때문이고, 태양의 분광형 등급은 G 클래스[5]의 상위 그룹(밝기로 상위 1% 정도)에 속하는, 우주 전체 기준으로 상당히 밝은 별이다. 밤하늘에서 인간의 눈으로 볼 수 있는 별들의 상당수는 분광형으로 치면 O 또는 B, A로 이들은 수백, 수천 광년 떨어진 곳에서도 보이니 숫자는 적지만 마치 많은 것처럼 착각하게 만든다.

실제로 우주에 있는 항성들의 평균 질량은 태양의 15% 수준이다. 그 이유는 우주 항성의 90%는 태양 질량의 40% 이하일 뿐인 적색 왜성들이라서다. 이들은 너무 어두워서 조금만 떨어져도 인간의 눈으로 못 본다. 나름대로 태양을 어머니 항성으로 지닌 지구는 흔치 않은 항성을 주인으로 삼는다고 볼 수 있다. 애초에 왜성(Dwarf Stars)은 표면온도가 2000K, 심지어 1000K도 안 되는 경우가 태반이라 이런 별을 모성으로 두었다면 디락스 존이 극단적으로 좁거나 아예 없을 것이기 때문에 지구형 행성이 탄생하기가 힘들기도 하다.

태양계의 모든 에너지 중력, 공전 등을 책임지는 역할이라 태양이 맛이 가면 태양계도 맛이 가는 게 포인트.

현재 약 45억 6700만 살이며, 앞으로 78억 년간 살 수 있다.[6]

태양은 109억 살(약 63억 3000만 년 후)까지 주계열 단계에 머무며 이때 밝기는 현재의 2.2배다. 이후 준거성을 거쳐 116억살에 첫번째 적색 거성 단계에 들어간다.

122억 살에는 현재의 3000배까지 밝아지며 지름도 현재의 160배까지 커지는데[7] 이때 지구도 빨려들어갈지도 모른다.[8][9] 태양의 바깥 대기층이 팽창해 지구는 얇은 태양 대기층으로 서서히 빨려들어가는 것이다. 태양은 첫번째 적색 거성 단계에서 28%의 질량을 잃어버린다.

첫번째 적색 거성 단계가 끝날 무렵 중심핵의 온도는 1억 4000만 K까지 올라가 헬륨 섬광이 일어나고 태양은 수축하기 시작하며 두번째 주계열 단계를 맞이한다. 두번째 주계열 단계가 바로 헬륨 핵융합 단계이다. 122억 3500만살부터 123억 4500만 살까지 헬륨 핵융합을 하며 이 때 밝기는 54배까지 줄어든다. 하지만 헬륨 핵융합 단계는 1억 1천만 년이면 끝나고 헬륨 융합이 끝날 때 태양의 밝기는 현재의 110배까지 는다.

탄소와 산소로 이루어진 중심핵은 현 태양 질량의 48%까지 커지고 매우 무거워 수축하는데 이때 3억 K까지 온도가 올라가며, 중심핵 바깥인 복사층의 헬륨과 수소가 엄청난 핵융합을 일으킨다. 이 융합으로 1900만년만에 태양의 밝기는 현재의 110배에서 5천 배까지 늘어난다. 이 시기를 점근 거성 단계라 하며 태양이 일생 중 가장 밝은 빛을 내뿜으며 태양은 최대 8천 배까지 밝아진다. 화성도 이 시기에 삼켜지며 태양은 현재의 400배까지 부푼다.

점근 거성 가지 단계에 태양은 5번 대규모 질량을 내고 마지막 질량을 낼 때 아름다운 행성상 성운을 만들며 중심에 백색 왜성이 태어난다. 막 나온 백색 왜성은 10만 K이 넘어 뜨거운 푸른색으로 빛나게 된다. 행성상 성운은 12000년간의 짧은 기간만 있고 백색 왜성만 남는다. 태양이 백색 왜성을 하면 현재 질량의 54%까지 줄어든다. 이때 태양의 나이는 123억 6500만 살이다.

안드로메다 은하와의 스 매치로 은하가 개판날 때 같이 휘말릴 것이라는 얘기도 있지만, 이는 항성간 거리와 상호 중력 관계를 감안했을 때, 거의 무시해도 좋을 만큼 낮은 확률이라고 한다. 단, 우리 은하의 중력권에서 안드로메다 은하 중력권으로 옮겨 탈 확률은 있으나 어차피 두 은하는 끝내 하나의 거대 은하가 된다.

중요성이 크니 뭔가 대단한 이들을 이것에 비유하곤 하며, 보통 유일하고 대체할 수 없으며 강력한 존재를 상징한다. 신하고도 자주 결부되어서, , 아폴로, 헬리오스의 예처럼 거의 전세계적으로 다수의 민족들이 각자의 태양신을 섬겼다. 세계의 태양신 목록 모 왕국의 주장에서 그들에게는 민족의 태양이 있었다고 한다.

이런 농담도 있다.

"나의 태양이 되어 줄래?"
"응!"
"좋아. 그럼 이제 내게서 1억 5천만 km 떨어져."
"……."

2013년 6월 모의고사에서 선명하게 나뭇잎을 핥았다고 한다

유니코드 문자상으로는 ☀로도 쓰인다.

참고 항목: 일요일, 솔라

윗동네는 여기를 갔다왔다고 한다. 그것도 고작 36 시간만에.
위 기사는 거짓이다. 이것을 보도한 매체(tweatown)는 공신력없는 트위터기반 인터넷 언론이고, 이 농담은 오래전 소련에 관련된 농담으로 오래전부터 존재하던 것이다. 저 보도가 1월 1일에 올라오고 돌아다니는 일본쪽 보도 이미지는 11월 8일. 아마도 일본 우익쪽 보도를 누군가 펌질하는 도중에 유머 사이트 곳곳에 퍼뜨린것이 아닐까하다.

애초에 태양까지 36시간만에 왕복하기 위해선 시속 약 208만킬로미터(혹은 초속 1000킬로미터)로 비행하는 우주선이 있어야 하고 5500도 이상에서도 견디는 것은 물론 내부로 전달되는 열을 완벽하게 차단해야 한다. 그런 우주선이 있으면 북한이든 어디든 세계 최강국을 해먹을수도 있다!
소련 조크에 관한 링크

1.1. 태양에서 일어나는 현상

  • 코로나 : 태양에서 일어나는 현상 중 가장 기묘한 현상. 태양의 대기층으로 일식 때 태양이 삐쭉삐쭉해 보이는 것은 이것 때문. 중요한 것은 이것의 온도가 태양 표면의 200배라는 것. 이것은 열역학 제 2 법칙에 정면으로 위배되는 것이다! 이 문제를 코로나 가열 문제라고 하며, 태양 천문학의 주요 떡밥이다. 자세한 것은 항목 참조.
  • 프로미넌스
  • 흑점
  • 플레어
  • 태양풍

1.2. 태양 관련 항목

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  • [1] 태양은 기체로 이루어져 있기 때문에 위도에 따라 자전주기가 24~36일까지 다르게 나타난다. 저위도일수록 자전주기가 짧다.
  • [2] 고대 그리스어 발음은 헬리오스. 태양신 맞다.
  • [3] 여담으로 태양의 색에 관련하여, 이어령 교수는 그의 저서《축소지향의 일본인 그 이후》에서 '한국, 일본인들은 붉은색, 서양인들은 노란색이나 주황색, 중국인들은 흰색(대만청천백일기 참고)으로 태양을 인식한다'고 언급했다. 상기 서술과 어느 정도 관련이 있을지도.
  • [4] 이는 적색왜성의 연구가 미흡했던 시절에 생겨난 말이다.관찰하기 어려웠던 적색왜성은 물론 갈색왜성과 흑색왜성까지 제외한 상태에서 비교한 결과이다.
  • [5] 이보다 등급이 아래인 K, M 클래스의 별들이 주계열성의 98%를 차지한다. G 클래스는 약 2.5% 정도.
  • [6] 2000년대 이전 서적에서는 50억 년 남았다고 기재된 경우가 많았다. 연구가 불충분했기 때문.
  • [7] 보통 거대한 항성들은 초신성이 되나, 태양의 경우 초신성이 되기 위한 질량이 부족하기 때문에 더 커진다. 하지만 이 글을 읽고 있는 위키러는 적어도 그런 결말을 맞이하지 않아도 된다. 하지만 불교의 세계관이 사실이라면? 다 죽기 싫으면 몇십억년 동안 가만히 살고 있으면 안 되지. 당연히 그때 되기 전에 연구해서 다 튀어야 된다. 아니 불교관이 사실이라도 인류가 계속 진화 정도는 할 수도 있으니 뭐..
  • [8] 수성, 금성까지는 빨려들어갈 것이 확실하나 지구는 불확실하다. 물론 생명체는 전부 죽는다. 아니, 그때 죽고 뭐고 간에 이미 그렇게 커지기 한참 전에 지구의 표면 위에 있는 모든 물질이 기체 상태가 될 수도 있다. 그러니까 70억년 뒤를 걱정할 필요가 없다. 그보다 훨씬 전에 다 죽는다.
  • [9] 현재 지구 궤도를 집어삼킬 만큼 부피가 팽창하리라 예상되지만, 적색거성화와 동시에 상당한 질량을 잃어서 중력이 약해지고 지구의 공전궤도 또한 커진다.
  • [10] 이름자체도 태양. 필살기도 대부분 태양과 관련되어 있다.