죽어가는 별에서 '지구 종말'을 보다
죽어가는 별에서 '지구 종말'을 보다
  • 이웃집번역가
  • 승인 2016.12.15 16:00
  • 조회수 6020
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Credit : ESO
Credit : ESO

태양은 죽는다 

지금으로부터 50억년 후 태양은 죽을 것입니다. 핵융합 주 원료인 수소가 바닥나면 중심에서 수소보다 더 무거운 원소의 핵 융합이 시작됩니다. 태양은 부풀어 오르며 많은양의 태양 대기가 항성풍이 되면서 우주로 날아갑니다. 

이때, 태양의 지름은 지금보다 100배나 커집니다. 항성의 진화단계 중 적색거성 단계로 돌입하는 거죠. 항성의 거대한 확장은 태양계 내부 행성인 수성과 금성 궤도까지 진행됩니다. 

Five billion years from now, our sun will die. After running out of hydrogen fuel, it will start burning heavier and heavier elements in its fusion core, causing its body to bloat, shedding huge quantities of material into space via violent stellar winds. During this time, our star will expand around 100 times bigger than it is now, becoming what is known as a "red giant." This dramatic expansion will engulf Mercury and Venus, the two closest planets to the sun.


이 상황에서 지구에 어떤 일이 닥칠지 명확하지가 않습니다. 수성과 금성처럼 커지는 태양에 흡수돼 표면은 아주 뜨거워 지고 플라즈마의 상태가 될지. 최악의 시나리오를 피해 태양이 백색왜성의 되어서도 살아남아 그 작은 별을 오랫동안 공전할지 말입니다. 

But what is less clear is what will happen to Earth — will our planet go the way of Mercury and Venus and succumb to an ocean of superheated plasma? Or will our planet escape the worst of the sun's death throes to continue orbiting the tiny white dwarf star that will be left behind?


KU Leuven Institute of Astronomy 대학의 Leen Decin 교수는 인터뷰에서 다음과 같이 말했습니다. "우리는 앞으로 태양이 더 커지고 밝아질 것(태양이 적생거성이 될 때)이라는 과학적 사실을 인지하고 있습니다. 그리고나선 지구라는 행성에서 생명체는 아마도 전멸하겠죠. 하지만 지구의 딱딱한 코어는 살아 남아서 백색왜성이 된 태양의 공전할 수 있을까요?" 

"We already know that our sun will be bigger and brighter [when entering the red giant phase], so that it will probably destroy any form of life on our planet," said Leen Decin, of the KU Leuven Institute of Astronomy, in a statement. "But will the Earth's rocky core survive the red giant phase and continue orbiting the white dwarf?"


천문학자들은 지금까지 만들어진 가장 강력한 전파 망원경을 이용해서 주변 항성계를 관측해 "태양이 죽어갈 때 태양계가 어떻게 될까?"라는 위 질문에 답을 찾으려고 합니다. 

With the help of the most powerful radio observatory on the planet, astronomers could soon have a clue by looking at a nearby star system that resembles how our solar system will look when the sun begins to die.


관련 : 즐길 수 있을 때 즐겨라! 지구 멸망까지 고작 50억년이 남았다! 

  

태양이 죽으면, 지구는? 

 

L2 Puppis는 지구에서 200 광년 떨어진 곳에 위치한 항성입니다. 멀리 있는 것처럼 보이지만 우주 전체 스케일에서는 우리 문 앞에 있는 것과 마찬가지죠. 칠레 Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA)망원경의 분해능으로 충문히 관측할 수 있습니다. 천문학자들은 정확한 연구를 진행해 태양과 비슷한 질량이고 나이는 100억 년이라는 점을 추론했습니다. 이 항성은 진화가 꽤 진행되었기 때문에 행성상 성운이 되기 직전 단계의 주요한 예입니다. 

L2 Puppis is an evolved star located over 200 light-years from Earth. Though this seems far away, it's pretty much on our cosmic doorstep and well within the resolving power of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile. Through precise measurements of the star, astronomers have deduced its mass and age, realizing that it is (or was) a sun-like star that's now 10 billion years old. It's also a prime example of a planetary nebula in the making.


50억 년 후 태양이 그럴 것처럼 L2 Puppis는 엄청난 양의 가스를 우주로 날려 보내고 있습니다. 이 과정에서 거대하고 빛나는 구름이 만들어지는데요. 이 때 만들어진 특별한 행성상 성운은 아름다운 나비 형상을 띄게 됩니다(ESO의 VLA 망원경으로 촬영한 위의 그림). 

Like our sun five billion years in the future, L2 Puppis is ripping itself apart, blasting huge quantities of gas into space. This process creates a massive glowing cloud and this particular planetary nebula resembles a beautiful cosmic butterfly (pictured above by the ESO's Very Large Telescope).

A composite view of the L2 Puppis star system, including the location of the red giant star and probable exoplanet. Credit: P. Kervella et al. (CNRS/U. de Chile/Observatoire de Paris/LESIA/ESO/ALMA)
A composite view of the L2 Puppis star system, including the location of the red giant star and probable exoplanet. Credit: P. Kervella et al. (CNRS/U. de Chile/Observatoire de Paris/LESIA/ESO/ALMA)

KU Leuven의 Ward Homan 다음과 같이 말했습니다. "우리는 L2 Puppis의 나이가 약 100억 년이라는 점을 알아냈습니다. 이 항성은 오늘날의 태양과 같은 질량을 가지고 있던, 태양과 완벽한 쌍둥이의 항성이었을 겁니다. 질량의 3 분의 1은 별이 진화하는 과정에서 잃어버렸습니다. 먼 미래 태양에게도 같은 일이 벌어질 것입니다" 

"We discovered that L2 Puppis is about 10 billion years old," said Ward Homan, also from KU Leuven. "Five billion years ago, the star was an almost perfect twin of our sun as it is today, with the same mass. One third of this mass was lost during the evolution of the star. The same will happen with our sun in the very distant future."


그것이 전부는 아닙니다. Astronomy & Astrophysics에 게재 된이 새로운 연구에 따르면 행성 하나가 L2 Puppis에서 약 3억 km 떨어진 곳에 존재하는 것처럼 보인다고 합니다. 이 거리는 지구가 태양을 공전하는 거리의 약 두 배입니다. 태양과 같은 항성이 죽음을 맞이하는 장면을 볼 수 있는 어떠면 특권이라고 할 수 있는 시각을 제공합니다. 수십억 년 후 지구가 맞이할 불길한 '미리보기'이기도 한데요. 연구자들은 이 불쌍한 행성이 L2 Puppis의 분노를 경험하면서 죽어가는 모습을 연구할 수 있어 기대하고 있습니다. 

But that's not all. According to the new study published in the journal Astronomy & Astrophysics, L2 Puppis also appears to have a planet in tow, roughly 300 million kilometers from the star. Though this distance is around twice the distance that Earth orbits the sun, it provides a very privileged view of a world orbiting a dying sun-like star. It's also an ominous preview of what's in store for Earth in a few billion years and the researchers hope to study this unfortunate planet as it experiences the wrath of L2 Puppis.


관련 : 실제 최후의 날 : 28억년 이내로 지구가 멸망한다 

"50억 년 후 태양은 현재의 크기보다 백 배나 큰 빨간 거대한 별이 될 것입니다"라고 Decin이 말했습니다. "또한 매우 강한 항성풍으로 격렬한 질량 손실을 겪게 될 것입니다. 그 진화의 최종 생성물은 지금으로부터 70억 년 후에 형성될 작은 백색 왜성입니다. 백색왜성은 지구와 크기가 비슷하지만 질량은 훨씬 더 무겁습니다. 백색왜성에서 한 스푼정도의 질량은 5톤이죠." 

"Five billion years from now, the sun will have grown into a red giant star, more than a hundred times larger than its current size," said Decin. "It will also experience an intense mass loss through a very strong stellar wind. The end product of its evolution, 7 billion years from now, will be a tiny white dwarf star. This will be about the size of the Earth, but much heavier: one tea spoon of white dwarf material weighs about 5 tons."


천문학자들은 은하계에서 우리 자신의 위치를 더 잘 이해하기 위해 하늘을 바라 봅니다. 이번 연구의 경우 미래를 내다 보았고 태양과 비슷한 질량 항성의 진화의 중요한 부분을 보았습니다. 태양이 박살 나고 가까운 행성들의 목숨을 빼앗아갈 진정한 최후의 심판의 날을 보았다고 하겠습니다. 지구가 팽창하는 별에 의해 삼켜 질 수도 있고 그렇지 않을 수도 있지요. 적어도 불에 달구어진 지구의 표면 위에서는 생명의 존재를 찾을 수는 없습니다. 

Astronomers often look to the stars to better understand our own place in the galaxy. In this case, they've glimpsed the future and seen a key part of the life cycle of a sun-like star. They've also seen a true doomsday, an event so final that it wrecks our sun, taking the nearest planets with it. And though Earth may or may not be swallowed whole by the swelling stellar inferno, it will be sterilized of life — on our planet's roasted surface at least.


원문 : SEEKER



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