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암석형 외행성 내부의 압력·온도 구배에 따른 광물 상전이 모델 암석형 외행성 내부의 압력·온도 구배에 따른 광물 상전이 지구보다 훨씬 높은 압력·온도 조건에서 광물 상전이가 발생한다. 페로브스카이트–포스트-페로브스카이트 구조는 열전도·대류·자기장 생성에 영향을 주며, 이는 대기 유지와 거주 가능성 평가의 핵심이다. 최신 연구는 DFT와 머신러닝으로 상전이를 예측한다. 1. 암석형 외행성 내부 조건은 왜 “지구식”이 아닐까암석형 외행성 내부의 압력·온도 구배에 따른 광물 상전이 모델의 암석형 외행성(rocky exoplanet)의 내부 구조를 연구하는 가장 큰 이유는, 우리가 알고 있는 지구의 내부 물리학이 우주 전체의 보편적 진리인지, 아니면 특정한 초기 조건의 산물인지 확인하는 데 있다. 외행성 탐사는 주로 대기 조성이나 표면 온도, 공전주기 같은 매크로 변수에..
고체 행성의 ‘맨틀 플룸(Mantle Plume)’과 장기 표면 활동성의 상관관계 고체 행성의 ‘맨틀 플룸(Mantle Plume)’과 장기 표면 활동성의 상관관계 고체 행성의 맨틀 플룸은 깊은 행성 내부에서 올라오는 열적 기둥으로, 수억 년 동안 지질 활동을 유지하는 핵심 기작이다. 플룸은 화산과 대기 조성, 장기 기후 안정성과 연결되며, 행성의 생명 유지 가능성을 평가하는 지표로 활용된다. 최근 연구는 시뮬레이션과 위성관측을 결합해 플룸의 수명과 영향력을 분석하고 있다. 고체 행성의 ‘맨틀 플룸(Mantle Plume)’과 장기 표면 활동성의 상관관계1. 맨틀 플룸이라는 깊은 열역학 구조고체 행성의 ‘맨틀 플룸(Mantle Plume)’과 장기 표면 활동성의 상관관계 맨틀 플룸(Mantle Plume)은 행성 내부에서 극히 높은 온도와 낮은 밀도를 가진 맨틀 물질이 상향 이동하는 ..
쿼크-글루온 플라즈마가 초기 우주 팽창 모델에 제공하는 단서 쿼크-글루온 플라즈마가 초기 우주 팽창 모델에 제공하는 단서 쿼크–글루온 플라즈마(QGP)는 빅뱅 직후 물질 상태로, 양자색역학(QCD)에 의해 설명되는 초저점성 유체다. 강입자 충돌 실험을 통해 QGP의 점성과 등방화 메커니즘이 관측되며, 이는 인플레이션과 초기 우주 에너지 평탄화 모델에 실험적 단서를 제공한다. QGP 연구는 우주론을 실험 가능한 과학으로 확장시킨다1. 빅뱅 직후 물질의 원형, 쿼크–글루온 플라즈마쿼크-글루온 플라즈마가 초기 우주 팽창 모델에 제공하는 단서 우주가 탄생한 직후 약 10⁻⁵초 이내 시기는 오늘날의 물리 법칙으로 직접 관측할 수 없는 영역이다. 이 극초기 단계에서 우주는 우리가 아는 원자, 양성자, 중성자가 존재하지 않았다. 대신 물질은 쿼크(Quark)와 글루온(Gluo..
행성권(Ionosphere–Magnetosphere Coupling)의 장주기 변동 메커니즘 행성권(Ionosphere–Magnetosphere Coupling)의 장 주기 변동 메커니즘 전리층과 자기권은 태양풍의 에너지 전달을 매개로 강하게 결합된 구조를 가진다. 이 결합은 단기적 폭풍 반응뿐 아니라, 자기장 변화·대기 파동·태양 주기 등이 누적되며 수년~수십 년의 장주기 변동을 만든다. 최신 연구는 MHD 모델과 위성 관측을 결합해 이 결합의 물리적 원인을 밝혀내고 있다. 1. 행성권 결합의 물리학적 개념행성권(Ionosphere–Magnetosphere Coupling)의 장 주기 변동 메커니즘 지구를 둘러싼 대기는 고도에 따라 성질이 급격히 변하며, 특히 상층부에서는 태양풍에 의해 형성되는 복잡한 전자기적 상호작용이 나타난다. 지표면에서 약 60~1,000km 높이에 존재하는 전리층(Io..
우주 자기장의 대규모 재연결(Magnetic Reconnection) 사건 분석 우주 자기장의 대규모 재연결(Magnetic Reconnection) 사건 분석 대규모 자기 재연결은 미시적 kinetic과 거시적 MHD가 결합된 멀티스케일 현상으로, 다중 위성·파장 융합관측과 PIC↔MHD 모델 통합, AI 기반 예측이 사건 규명과 우주기상 대비의 핵심이다.1. 대규모 자기재연결의 물리적 본질과 우주적 스케일우주 자기장의 대규모 재연결(Magnetic Reconnection) 사건 분석 자기 재연결(Magnetic Reconnection)은 서로 다른 방향으로 배열된 자기력이 접합하는 지점에서 자기 선이 재배열되며 자기 에너지가 플라즈마의 열·운동·입자 가속 에너지로 빠르게 전환되는 과정이다. 지구 자기권의 꼬리, 태양 코로나, 은하중심 주변, 초신성 잔해 등 우주 곳곳에서 발생하지..
강착 원반(Accretion Disk)의 점성(Vicosity) 원천에 대한 최신 MHD 연구 강착 원반 점성은 MRI 난류, 자기 재결합, 비이상성 MHD 효과, 원반-제트 상호작용 등 다중 물리 메커니즘의 합으로 설명된다. GRRMHD 시뮬레이션과 편광·타이밍 관측의 융합이 핵심 진전 경로다.1. 점성 문제의 역사적 맥락과 현대적 재정의강착 원반 이론에서 ‘점성(viscosity)’은 원반 물질이 각운동량을 외부로 운반하여 물질이 중심 천체로 낙하하는 과정을 가능하게 하는 핵심 매개변수다. 전통적으로 α-파라미터 모델(Shakura–Sunyaev, 1973)은 점성을 경험적으로 기술했지만, 점성의 미시적 기원—어떤 물리 과정이 거시적 점성 효과를 만들어내는가—는 오랫동안 미해결 문제로 남아 있었다. 이후 자기 유체역학(MHD)과 전자기 불안정성의 도입으로 이 질문은 본격적으로 재정의되었다. 특..
은하 헤일로의 미세 중력 변화로 파악하는 암흑물질 분포 은하 헤일로는 암흑물질로 구성된 거대한 구조이며, 직접 볼 수 없기 때문에 중력 효과를 측정해 분포를 추정한다. 약한 중력렌즈, 별 스트림, 위성 은하 운동학 분석으로 미세 중력 변화 패턴을 찾고, 이를 통해 암흑물질의 3D 질량 지도를 재구성한다. 이 기술은 암흑물질의 입자 특성과 우주론 모델 검증에 핵심 역할을 한다. 1. 은하 헤일로와 미세 중력 변화의 관측적 의미은하의 구조를 구성하는 가장 큰 영역은 우리가 눈으로 보는 별과 가스가 아니라, 그 바깥을 광대한 규모로 감싸고 있는 은하 헤일로(Galactic Halo)다. 이 영역은 관측이 거의 불가능한 암흑물질(Dark Matter)로 채워져 있으며, 은하 전체 질량의 약 80~90%를 담당한다고 평가된다. 그러나 암흑물질은 전자기파와 상호작용하지..
초대질량 블랙홀 주변의 ‘도넛형 토러스(Torus)’ 분자 구름 초대질량 블랙홀 주변의 도넛형 토러스는 난류, 자기장, 방사선 압력이 균형을 이루며 유지되는 분자 구름 구조다. 토러스는 inflow와 outflow를 동시에 생성하며, AGN 스펙트럼 차이의 원인이 되고, 은하 진화·제트 형성·별 탄생 억제 모델의 핵심 요소로 평가된다.1. 초대질량 블랙홀 주변 구조: 토러스의 물리적 의미초대질량 블랙홀 주변의 ‘도넛형 토러스(Torus)’ 분자 구름 은하 중심부에는 태양 질량의 수백만 배에서 수십억 배에 이르는 초대질량 블랙홀(SMBH)이 자리하고 있으며, 그 주변을 둘러싼 독특한 구조가 바로 ‘도넛형 토러스’를 이루는 분자 구름이다. 이 토러스는 단순한 가스 고리나 먼지 층이 아니라, 수백 kpc 스케일에서 수 AU까지 이어지는 복잡한 다층 구조를 가진다. 즉, ..
우주 초기 ‘암흑 시대(dark age)’의 21cm 신호 복원 기술 우주 초기 ‘암흑시대(dark age)’의 21cm 신호 복원 기술 초기 우주는 빛이 없는 암흑 시대였으며, 이 시기의 정보를 복원하는 핵심 관측 수단이 중성 수소의 21cm 신호다. 전파 데이터의 극심한 노이즈와 전리층 왜곡을 AI 기반 복원 알고리즘으로 제거해 3D 우주 구조를 재구성한다. SKA 등 차세대 망원경은 암흑물질·우주 팽창·초기 은하 형성을 검증하는 실험적 증거를 제공할 전망이다. 1. 암흑 시대(Dark Age)의 천문학적 의미와 21cm 신호의 역할우주 초기 ‘암흑 시대(dark age)’의 21cm 신호 복원 기술 우주 초기에는 별도 없었고, 은하도 형성되지 않았다. 이 시기를암흑시대(Dark Age)라고 부르며, 빅뱅 이후 약 38만 년부터 4억 년 전까지에 해당한다. 이 구간은 ..
행성 핵 형성 과정에서 나타나는 금속 분리(Metal Segregation)의 물리학 행성 핵 형성 과정에서 나타나는 금속 분리의 물리학은 단순히 철이 무겁기 때문이 아니라, 마그마 해양 단계에서 고압·고온 조건에서 나타난 유체역학과 화학적 분리로 형성된다. 금속은 점성 규산염 유체 속에서 레이리–테일러 불안정성에 의해 침강하며, 대충돌은 핵 형성을 재시작한다. 최신 연구는 시뮬레이션과 실험으로 금속 분리 메커니즘을 재구성한다. 1. 금속 분리 현상의 기초 물리 — “철이 중심으로 가라앉는 이유”행성 핵 형성 과정에서 나타나는 금속 분리(Metal Segregation)의 물리학 행성 형성 과정에서 가장 핵심적이지만 대중적으로 거의 설명되지 않는 메커니즘이 바로 금속 분리(Metal Segregation)다. 지구 중심에 거대한 철-니켈 핵이 존재하는 이유는, 단순히 금속이 무겁기 때문..

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