[지구과학]지구환경과학 1장 요약

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지구환경과학 1장 요약레포트입니다.

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태양계의 생성 기원에 관한 이론은 1755년 칸트의 성운설을 시작으로 여러 개가 있다. 그러나 오늘날의 천문학에서는 칸트와 라플라스가 주장했던 이론을 수정하여 ‘태양계 성운론’을 정립하였다. 이 이론은 태양계를 이루고 있는 태양과 행성들은 가스와 티끌로 이루어진 성간운으로부터 형성되었다는 것이다.
태양계를 이루는 ‘태양계 성운’은 우리 은하의 나선팔에 존재하던 거대 성간운이 초신성 폭발에 의해 압축되고 중력 수축되면서 분열된 작은 성간운 중의 하나일 것이며, 여기에는 우라늄, 수소, 헬륨, 기타원소가 포함 되어 있다. 태양계의 성운은 자체 중력에 의해 수축하면서 천천히 회정하게 되며 자체 중력에 의한 수축이 진행 될수록 각운동량 보존 법칙에 의하여 회전이 빨라진다. 이때에는 세 가지의 주요한 힘이 작용하게 되는데, 성운의 자체 중력, 가스압의 구배력, 회전축에 수직인 방향으로의 원심력이다. 이 중 회전축에 수직인 방향으로는 원심력의 방해를 받아 수축이 잘 일어나지 못하여, 원시 태양계 성운의 중심방향으로는 물질이 많이 모여 불룩하고, 주변은 물질이 넓게 퍼진 원반 모양을 이룬다.
태양계 성운이 수축하면서 중력 에너지는 빛에너지와 열에너지로 전환 되는데, 이중 열에너지는 성운 내부의 온도를 높이는 데 쓰인다. 그러는 동안 태양계의 성운 원반에서는 티끌들이 생성되는데, 이는 성운 원반 내의 지역의 온도와 관련이 있으며, 금속성이나 암석성 원소는 높은 온도에서, 물이나 휘발성 원소는 낮은 온도에서 응축된다. 응축된 티끌은 큰 티끌 입자를 이루고 결국 원반 적도면에서 티끌 층은 형성한다. 이 티끌 층은 밀도가 고르지 않기 때문에 중력적으로 불안정하여 분열하게 된다. 즉, 성운 원반의 티끌 층의 위치에 따라 온도 분포가 차이가 있게 되고, 이에 따라 티끌을 이루는 구성 원소도 차이가 나므로 미행성체의 성분은 온도가 높은 원시 태양 부근에서는 금속성이나 암석성 원소를 가진 미행성체가 주로 생성되며, 바깥쪽으로 갈수록 물과 휘발성 원소가 많은 미행성체가 생성된다.
미행성체들은 원시 태양의 주변을 공전하면서 서로 충돌하여 파괴되거나 합쳐지는데 이러한 충돌이 거듭되면서 질량이 큰 원시 행성으로 성장하게 된다. 미행성체의 충돌설을 뒷받침 하는 증거로 달의 크레이터를 들 수 있다. 그 이유는 크레이터 주변의 암석이 고온, 고압에서 변성된 암석이며, 이것은 인공 크레이터의 형성 실험으로 증명되었다. 미행성체의 충돌로 어느 크기 이상이 되면 성장은 급속히 빨라지며 자체중력역시 더 커져 더 많은 미행성체를 끌어들이게 된다. 결국 더욱 성장을 빨리 해서 거대한 원시행성을 형성 하는데, 이때쯤의 원시태양은 진화 하여 핵융합 반응을 일으키고, 원시 태양의 태양풍은 태양계 성운의 원반 내의 가스들을 밖으로 밀어 낸다.

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