SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
SF에 대한 가벼운 흥미거리에서부터 새로운 창작을 위한 아이디어에 이르기까지...
여기는 과학 소식이나 정보를 소개하고, SF 속의 아이디어나 이론에 대한 의견을 나누며, 상상의 꿈을 키워나가는 곳입니다.
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형태를 유지할 수 있나요? 만약 항성이 기체 혹은 플라스마로만 구성되었다면, 어떻게 뿔뿔이
흩어지지 않고 둥근 형태로 모일 수 있나요?
태양계(를 비롯한 항성)의 기원에 관한 완벽한 학설은 없습니다만, 대개 태양의 경우에는 성운기원설이 비교적 타당합니다. 다만 이 성운기원설의 경우에는 태양을 제외한 외항성들에게 잘 적용이 안된다는 치명적인 문제가 있습니다만..
여하튼 성운기원설을 받아들인다고 할 때, 저밀도의 가스나 먼지 상태의 성간물질로 이루어진 구름이 '항성'으로 진화하기 위해서는 무언가의 계기가 필요합니다. 물론 여기에도 통일된 이론은 없습니다만.. 일단 일반적으로 가능한 '자극'은 근처 무거운 별에 의한 중력적 섭동, 비교적 가까운(적당한?) 거리에서의 초신성 폭발 등이 가능할 겁니다.
이러한 자극이 성간구름에 가해지면 이윽고 중력붕괴를 시작하게 됩니다. 처음의 간단한 자극만 주어지면 이후에는 자체 질량으로 중력을 발생시키고, 중력이 원시 항성의 질량을 증가시키고(근처의 성간물질을 흡수하므로) 이러한 반응이 계속되게 됩니다. 결국 충분한 수소가 모이고 충분한 질량(->중력->압력->온도)이 갖추어지면 여기에서 핵융합반응이 시작되고 이윽고 항성이 되는 것이지요.
결론
1. 가스나 플라즈마라도 충분한 중력만 존재하면 둥근 형태로 모일 수 있습니다.
2. 그러나 자연상태(?)에서 갑자기 중력이 발생될 수는 없으며 최초에는 어떤 중력적 '자극'이 필요합니다.
3. 이후에는 연쇄반응을 통해 질량이 중력을 낳고 중력이 질량을 끌어들입니다.
4. 그러나 이러한 연쇄반응은 영원하지 않습니다. 태양이 보유한 수소를 모두 소모하고 수명을 다하여 흑색왜성마져 식어버리면 다시 빈공간의 가스로 흩어질 겁니다. 비록 꽤 오래 걸리겠지만요.
닭이 먼저냐, 달걀이 먼저냐 같이 느껴지실 수도 있겠습니다만, 우선 중심부는 초고밀도로 압축된 물질(그것이 기체든, 액체든, 고체든)로 이루어져 있고, 이것에 의해 강력한 중력이 발생되어 외부의 기체, 플라스마 물질들이 날아가는 것을 방지합니다. 또, 중심부에 있는 물질이 고체일 수 있는 이유는 한 물질의 압력-부피 곡선을 보면 이해하기 쉬우실 겁니다. 압력이 높아지면 높아질수록, 물질의 녹는점(어는점)과 끓는점(액화점)이 높아집니다. 따라서 초고압 상태에서는 수백만도의 고체를 보는 것도 가능하다는 소리입니다.