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기초과학

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기초과학 행성 떠돌이 행성은 어떻게 만들어질까— 항성을 잃은 행성의 탄생 과정 떠돌이 행성은 행성계 내부 중력 경쟁으로 방출되거나 항성 형성 과정에서 독립적으로 만들어진 천체다. 이들은 항성에 속하지 않지만 행성계의 진화와 불안정성을 보여주는 중요한 증거다. 서론: 떠돌이 행성이라는 존재의 발견떠돌이 행성은 어떻게 만들어질까라는 질문은 행성이 반드시 항성을 중심으로 공전해야 한다는 기존 인식을 뒤흔든다. 떠돌이 행성은 특정한 항성에 속하지 않은 채 우주 공간을 이동하는 행성을 의미하며, 성간 행성이라고도 불린다. 한때 행성은 항성의 주변에서만 존재하는 천체로 여겨졌지만, 관측 기술의 발전으로 항성과 분리된 채 이동하는 행성들이 실제로 존재한다는 사실이 확인되었다.이러한 발견은 행성 형성 이론을 확장하는 계기가 되었다. 떠돌이 행성은 처음부터 항성 없이 만들어졌을 수도 있고, 원래는..
기초과학 행성 실패한 행성들은 어디로 사라졌을까— 행성이 되지 못한 천체들의 운명 실패한 행성은 형성 경쟁에서 살아남지 못한 천체들이다. 이들은 다른 행성에 흡수되거나 소행성, 왜행성, 위성으로 남고 일부는 성간 공간으로 방출되어 우주를 떠돈다. 서론: 실패한 행성이라는 개념의 등장실패한 행성들은 어디로 사라졌을까라는 질문은 태양계와 우주가 처음부터 완성된 모습으로 존재하지 않았다는 사실에서 출발한다. 오늘날 우리가 알고 있는 행성들은 오랜 시간에 걸친 형성과 경쟁의 결과이며, 이 과정에서 모든 천체가 행성으로 살아남은 것은 아니다. 행성 형성은 단순히 커지는 과정이 아니라, 끊임없는 충돌과 흡수, 궤도 변화가 반복되는 환경 속에서 일부만이 살아남는 선택의 역사에 가깝다.천문학에서는 행성이 되지 못하고 중간 단계에서 멈추거나 다른 형태로 변해버린 천체들을 흔히 실패한 행성으로 설명한다..
기초과학 행성 왜 명왕성은 행성에서 제외되었을까— 행성 분류 기준 변화가 의미하는 것서론: 명왕성 논란의 출발점 명왕성은 둥근 형태와 공전 조건을 갖추었지만 공전 궤도를 지배하지 못해 행성에서 제외되었다. 이는 천체의 가치를 낮춘 결정이 아니라 태양계 구조를 정확히 설명하기 위한 과학적 분류다.서론: 명왕성 논란의 출발점왜 명왕성은 행성에서 제외되었을까라는 질문은 행성의 정의가 고정된 진리가 아니라 과학적 기준에 따라 변화해 왔음을 보여주는 대표적인 사례다. 명왕성은 1930년 발견 이후 오랫동안 태양계의 아홉 번째 행성으로 소개되었고, 교과서와 대중 인식 속에서도 행성으로 자리 잡아 왔다. 그러나 21세기에 들어 명왕성은 더 이상 행성으로 분류되지 않게 되었고, 이 결정은 많은 논쟁을 불러일으켰다.이 변화는 명왕성 자체가 달라졌기 때문이 아니라, 인간의 관측 능력과 우주에 대한 이해가 확장되었기 때문에 발생했다...
기초과학 행성 왜 모든 둥근 천체가 행성이 되지는 않을까— 행성의 조건과 과학적 기준의 진짜 의미 기초과학 행성은 단순히 둥근 천체가 아니라 항성을 공전하며 중력으로 둥근 형태를 유지하고 공전 궤도를 지배할 수 있어야 한다. 이 기준은 우주의 구조와 천체 형성 과정을 과학적으로 설명하기 위한 분류 체계다. 서론: 행성에 대한 직관과 과학의 출발점기초과학 행성 왜 모든 둥근 천체가 행성이 되지는 않을까라는 질문은 우리가 행성을 바라보는 직관과 과학적 정의 사이의 차이에서 출발한다. 대부분의 사람들은 둥글고 하늘에 떠 있는 천체라면 자연스럽게 행성이라고 인식한다. 실제로 고대부터 행성은 밤하늘에서 별과 달리 움직이는 밝은 천체로 구분되었고, 이러한 인식은 오랜 시간 동안 유지되어 왔다. 그러나 천문학이 발전하면서 인간의 눈으로 보이는 모습만으로는 우주를 설명하기에 한계가 드러나기 시작했다.망원경과 관..
기초과학 중심 장기 태양활동 최소기(Grand Minimum)가 지구 기후와 상호작용하는 방식 기초과학 중심 장기 태양활동 최소기(Grand Minimum)가 지구 기후와 상호작용하는 방식 장기 태양활동 최소기는 총일사량 감소보다 자외선·자기장 변화로 대기 순환과 기후 변동성을 조절한다. 인위적 온난화와는 별도로 자연적 기후 증폭 요인으로 작용한다. 1. 태양활동 주기와 ‘장기 최소기’의 물리적 정의기초과학 중심 장기 태양활동 최소기(Grand Minimum)가 지구 기후와 상호작용하는 방식 태양은 평균적으로 약 11년 주기의 흑점 활동 주기를 보이지만, 이 규칙적인 변동이 수십 년 이상 극단적으로 약화되는 시기가 존재한다. 이를장기 태양활동 최소기(Grand Solar Minimum)라 부르며, 대표적인 사례가 17세기 중반의 마운더 최소기(Maunder Minimum)다. 이 시기 태양 흑점..
기초과학 중심 은하 진화 과정에서 별질량 함수(IMF) 변화의 물리적 원인 기초과학 중심 은하 진화 과정에서 별질량 함수(IMF) 변화의 물리적 원인 별질량 함수(IMF)는 더 이상 보편적이지 않으며, 성간매질의 온도·난류·자기장·금속도 조건에 따라 크게 변한다. 이러한 IMF 비보편성은 은하의 금속 생성, 별 형성률, 블랙홀 성장 등 전체 진화 경로를 결정하는 핵심 물리 요인으로 작용한다1. 은하별 IMF가 ‘보편적’이라는 전통 가설의 붕괴기초과학 중심 은하 진화 과정에서 별질량 함수(IMF) 변화의 물리적 원인 20세기 후반까지 천문학에서는 별질량 함수(IMF, Initial Mass Function)가 어느 은하에서나 동일하다는 ‘보편성 가설’이 광범위하게 받아들여졌다. 이는 태양 근처의 성간매질에서 관측된 별 탄생 패턴이 우주의 전 구역에서 반복될 것이라는 단순한 가정에..
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..