우주 퀴즈 — 낡지 않는 50문항

표면이 가장 뜨거운 행성은 어디인가요?

정답 대기가 열을 가두는 금성

수성이 태양에 더 가깝지만 대기가 거의 없어 밤이면 열이 그대로 빠져나갑니다. 금성은 두꺼운 이산화탄소에 싸여 열을 가두기 때문에, 낮이든 밤이든 어디든 납이 녹을 만큼 뜨겁습니다.

소행성대는 어디에 있나요?

정답 화성과 목성 사이

「소행성대」라는 말과 달리 실제로는 거의 비어 있습니다. 천체 사이 평균 간격이 수십만 킬로미터라서, 탐사선들이 특별히 피해 가지 않고도 그냥 통과해 왔습니다.

화성이 붉게 보이는 이유는 무엇인가요?

정답 철이 든 먼지가 녹슬어서

먼지에 든 철이 산화한 것이라, 원리는 대문에 스는 녹과 같습니다. 그 붉은 층 아래 암석은 오히려 회색에 가까워서 탐사차 바퀴 자국이 둘레보다 어둡게 보입니다.

다음 중 거대 기체 행성이 아닌 것은?

정답 수성

수성은 대기가 거의 없는 작은 암석·금속 덩어리입니다. 거대 기체 행성은 목성과 토성이고, 천왕성·해왕성은 물·암모니아·메탄이 많아 따로 「거대 얼음 행성」으로 부르기도 합니다.

명왕성이 왜소행성으로 분류가 바뀐 이유는 무엇인가요?

정답 자기 궤도 주변의 다른 천체를 치우지 못해서

2006년 정의는 행성에 세 가지를 요구합니다 — 태양을 돌 것, 자기 중력으로 둥글 것, 그리고 궤도 주변을 치웠을 것. 명왕성은 앞의 둘은 되는데 셋째가 안 됩니다. 그 구역에 얼음 천체가 많이 남아 있습니다.

어떤 행성의 「1년」은 무엇으로 정해지나요?

정답 태양을 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간

1년은 태양을 한 바퀴 도는 시간이라 행성마다 다릅니다. 수성은 지구 날짜로 88일쯤, 해왕성은 지구 시간으로 165년쯤 걸립니다. 반면 「하루」는 자전 한 번이고, 둘은 서로 아무 상관이 없습니다.

자전축이 거의 누운 채로 공전하는 행성은 어디인가요?

정답 천왕성

천왕성은 자전축이 98도쯤 기울어 사실상 굴러가듯 공전합니다. 그래서 극 지방은 42년쯤 계속 낮이 이어지고 다시 42년쯤 밤이 이어집니다.

태양은 주로 무엇으로 이루어져 있나요?

정답 수소와 헬륨

질량으로 따지면 태양의 약 4분의 3이 수소이고 나머지 대부분이 헬륨입니다. 그 밖의 원소는 다 합쳐도 적은 몫인데, 이 비율은 우주 전체의 구성과도 가깝습니다.

혜성의 꼬리는 어느 쪽을 향하나요?

정답 혜성이 어느 쪽으로 가든 태양의 반대쪽

꼬리는 햇빛과 태양풍에 밀려 생기므로 언제나 태양 반대쪽을 향합니다. 그래서 태양을 돌아 나가는 구간에서는 혜성이 꼬리를 앞세우고 날아갑니다.

태양은 무엇으로 에너지를 내나요?

정답 수소가 헬륨으로 바뀌는 핵융합

중심핵에서 수소가 헬륨으로 바뀌며 줄어든 아주 작은 질량이 에너지가 됩니다. 그 빛이 표면까지 나오는 데에는 아주 오랜 시간이 걸리는데, 표면을 떠난 뒤 지구까지는 8분이면 옵니다.

태양은 무엇인가요?

정답 가까이에서 보고 있는 평범한 별

태양이 특별한 점은 가깝다는 것뿐입니다. 크기도 온도도 중간쯤인 별이라, 보통 별들만큼 떨어뜨려 놓으면 다른 별과 구별되지 않는 점으로 보일 것입니다.

우리가 사는 은하의 이름은 무엇인가요?

정답 우리은하(은하수)

밤하늘을 가로지르는 흐릿한 띠가 우리은하를 «안에서 옆으로» 본 모습입니다. 우리가 원반 안에 들어앉아 그 면을 따라 보고 있기 때문에 나선이 아니라 띠로 보입니다.

광년은 무엇을 재는 단위인가요?

정답 거리

광년은 빛이 1년 동안 가는 거리라서 시간이 아니라 거리 단위입니다. 다만 그 수가 「지금 보는 모습이 얼마나 오래된 것인가」도 함께 알려 주기 때문에 편리합니다.

별의 색이 주로 알려 주는 것은 무엇인가요?

정답 표면 온도

색은 표면 온도를 알려 줍니다. 파랗고 흰 별이 뜨겁고 주황·붉은 별이 차갑습니다. 크기는 거의 알려 주지 못해서, 붉은 별은 아주 작은 왜성일 수도 있고 어마어마한 거성일 수도 있습니다.

표면이 더 뜨거운 쪽은 파란 별과 붉은 별 중 어느 쪽인가요?

정답 파란 별

일상 감각과 반대라 잘 틀립니다. 수도꼭지는 빨강이 뜨겁지만, 물리에서는 표면이 뜨거울수록 더 짧은 파장, 곧 더 파란 쪽에서 빛이 셉니다.

블랙홀의 사건의 지평선은 무엇인가요?

정답 그 안쪽에서는 무엇도 빠져나올 수 없는 경계

사건의 지평선은 만질 수 있는 표면이 아니라, 빠져나오려면 빛보다 빨라야 하는 거리입니다. 바깥에서 보면 그 선을 넘은 것은 아무것도 되돌려 보낼 수 없습니다.

별자리란 무엇인가요?

정답 지구에서 볼 때의 배치이고 실제로는 서로 멀 수 있다

한 별자리에 든 별들끼리는 대개 아무 관계가 없습니다. 거리가 제각각인데 우리가 한 자리에서 보기 때문에 모여 있는 것처럼 보일 뿐입니다.

태양에서 가장 가까운 별은 무엇인가요?

정답 프록시마 켄타우리

프록시마 켄타우리는 가장 가까운 별인데도 어두운 적색 왜성이라 망원경 없이는 보이지 않습니다. 4광년 남짓 떨어진 알파 켄타우리 계에 속해 있습니다.

별은 반짝이는데 행성은 대체로 반짝이지 않는 이유는 무엇인가요?

정답 별은 점으로 보여서 대기가 그 빛을 흔들기 때문

반짝임은 별이 아니라 우리 대기에서 생깁니다. 별은 사실상 점이라 공기 덩어리가 흔들리면 그 빛이 통째로 흔들리는데, 행성은 작은 원반이라 흔들림이 서로 상쇄됩니다.

우주의 나이는 대체로 얼마로 이야기되나요?

정답 약 140억 년

이 값은 서로 다른 근거들이 같은 답을 가리켜서 나온 것입니다 — 우주의 팽창 속도, 가장 오래된 별들의 나이, 그리고 초기 우주가 남긴 희미한 마이크로파 빛입니다.

인류 최초로 우주에 간 사람은 누구인가요?

정답 유리 가가린

가가린은 1961년 보스토크 1호로 지구를 한 바퀴 돌았고 비행은 두 시간이 안 됐습니다. 착륙할 때는 캡슐 안이 아니라 도중에 탈출해 낙하산으로 내려왔습니다.

사람이 처음 달에 발을 디딘 해는 언제인가요?

정답 1969년

아폴로 11호가 1969년 7월에 착륙했고 1972년까지 다섯 번의 유인 착륙이 이어졌습니다. 달 표면을 밟은 사람은 모두 열두 명이고 전부 그 3년 안에 몰려 있습니다.

우주정거장 안에서 사람이 떠 있는 이유는 무엇인가요?

정답 정거장과 함께 지구 둘레로 떨어지고 있어서

그 높이에도 중력은 지표의 90% 정도로 충분히 있습니다. 떠 있는 것은 중력이 없어서가 아니라 정거장과 사람이 «같은 속도로 함께 떨어지고» 있기 때문입니다.

국제우주정거장이 지구를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 대략 얼마인가요?

정답 약 90분

한 시간 반쯤이라, 승무원은 하루에 해가 뜨고 지는 것을 열여섯 번쯤 봅니다. 그래서 근무 시간은 바깥의 빛이 아니라 시계로 정합니다.

스푸트니크는 무엇이었나요?

정답 지구를 도는 최초의 인공위성

1957년에 올라간 스푸트니크 1호가 한 일은 신호음을 보내는 것뿐이었습니다. 다만 그 소리를 세계 어디서나 아마추어 무선으로 들을 수 있었다는 점이 충격을 키웠습니다.

로켓을 여러 단으로 나눠 떼어 내며 올라가는 이유는 무엇인가요?

정답 빈 연료통을 계속 지고 갈 이유가 없어서

실어 올리는 1킬로그램마다 그 뒤의 모든 것이 함께 가속해야 합니다. 빈 연료통을 버리는 것이 가장 값싼 절약이고, 그래서 거의 모든 발사체가 올라가며 몸을 덜어 냅니다.

우주 망원경이 대기 밖에 있어서 얻는 것은 무엇인가요?

정답 공기에 흔들리지 않는 상과, 대기가 막는 빛까지

공기는 상을 흔들 뿐 아니라 빛의 여러 대역을 아예 삼킵니다 — 자외선 대부분, 적외선 상당 부분, 엑스선 전부입니다. 대기 밖 망원경은 더 또렷하게 보고, 지상에는 아예 닿지 않는 빛까지 봅니다.

보이저 탐사선들은 지금 무엇을 하고 있나요?

정답 행성들 바깥으로 계속 나아가고 있다

두 탐사선 모두 1977년에 떠나 바깥 행성들을 지났고, 지금도 바깥으로 나아가며 희미한 신호를 보내옵니다. 사람이 만든 물건 가운데 가장 멀리 가 있습니다.

돌아오는 우주선이 대기권에서 뜨거워지는 이유는 무엇인가요?

정답 앞쪽의 공기가 격렬하게 압축돼서

마찰은 오히려 작은 몫입니다. 너무 빨라서 앞쪽 공기가 비켜날 새가 없어 격렬하게 압축되는데, 압축된 기체는 뜨거워집니다.

정지궤도가 쓸모 있는 이유는 무엇인가요?

정답 지구의 같은 지점 위에 계속 머물러 통신에 맞아서

고도 3만 6천 킬로미터쯤에서는 한 바퀴 도는 데 정확히 하루가 걸려서 위성이 같은 지점 위에 머무릅니다. 위성 안테나를 한 번 고정해 두면 다시 돌리지 않아도 되는 이유입니다.

햇빛이 지구에 닿는 데 걸리는 시간은 대략 얼마인가요?

정답 약 8분

8분 20초쯤입니다. 태양이 갑자기 꺼져도 우리는 그동안 계속 태양을 보고 있게 되고, 그사이에는 아무런 낌새도 없습니다.

멀리 있는 별을 볼 때 우리가 보고 있는 것은 무엇인가요?

정답 빛이 떠나던 때의 별

우리는 언제나 과거를 봅니다. 가까운 별은 몇 년 전 모습이고 먼 은하는 수십억 년 전 모습이라, 망원경이 사실상 시간을 거슬러 보는 장치가 됩니다.

진공에서 빛의 속도는 관측자에 따라 어떻게 되나요?

정답 모든 관측자에게 같다

누가 얼마나 빠르게 어느 쪽으로 움직이든 같습니다. 속도가 평범하게 더해지지 않는다는 이 사실이 특수상대성이론의 출발점입니다.

별이 그렇게 많은데 밤하늘이 어두운 이유는 무엇인가요?

정답 우주의 나이가 유한해서 가장 먼 곳의 빛이 아직 도착하지 않았기 때문

이 물음에는 「올베르스의 역설」이라는 이름까지 붙어 있습니다. 답은 우주의 나이가 유한하다는 것입니다 — 가장 먼 곳의 빛은 아직 도착할 시간이 없었습니다.

적색편이는 먼 은하에 대해 무엇을 알려 주나요?

정답 우리에게서 멀어지고 있다는 것

멀어지는 것에서 오는 빛은 붉은 쪽으로 늘어납니다. 늘어난 정도로 속도를 알 수 있고, 먼 은하일수록 그 속도가 커진다는 사실에서 우주가 팽창한다는 것이 나옵니다.

우주 공간에서 소리가 전달되지 않는 이유는 무엇인가요?

정답 진동을 옮길 물질이 거의 없어서

소리는 밀어낼 물질이 있어야 합니다. 우주가 완전한 진공은 아니지만, 압력 파동을 옆으로 옮겨 줄 것이 거의 없을 만큼 비어 있습니다.

천문단위(AU)는 무엇인가요?

정답 지구와 태양 사이의 평균 거리

1천문단위는 약 1억 5천만 킬로미터입니다. 태양계 «안»을 재기에 편한 자라서, 태양계 밖을 재는 광년과 짝을 이룹니다.

지상에서 하늘이 파랗게 보이는 이유는 무엇인가요?

정답 공기가 짧은 파장을 긴 파장보다 더 많이 산란시켜서

공기는 짧은 파장을 훨씬 세게 흩뜨려서 파란빛이 하늘 사방에서 눈에 들어옵니다. 해 질 무렵에는 빛이 더 두꺼운 공기를 지나면서 파란빛이 다 흩어지고 붉은빛만 남습니다.

성운이란 무엇인가요?

정답 우주에 떠 있는 기체와 먼지의 구름

성운은 별이 태어나는 자리이기도 하고 별이 죽으며 남긴 것이기도 합니다. 맨눈에는 안 보이고 오래 노출해야 색이 드러나는 것이 많습니다.

지상 망원경이 높고 건조한 산 위에 놓이는 이유는 무엇인가요?

정답 통과할 공기와 수증기가 적어서

높이 올라가면 통과할 공기가 줄고, 건조해야 하는 것은 수증기가 적외선을 삼키기 때문입니다. 맑은 공기만큼 «흔들리지 않는» 공기도 중요해서, 같은 높이라도 자리에 따라 성능이 갈립니다.

달의 모양이 바뀌는 이유는 무엇인가요?

정답 빛을 받는 반쪽 중 우리가 보는 각도가 달라져서

달은 언제나 절반이 빛을 받고 있고, 달라지는 것은 그 밝은 절반이 우리 쪽으로 얼마나 보이느냐입니다. 지구 그림자와는 상관이 없습니다 — 그건 월식 때 이야기입니다.

달의 같은 면만 보이는 이유는 무엇인가요?

정답 한 번 공전할 때 정확히 한 번 자전해서

달은 한 번 공전할 때 정확히 한 번 자전합니다(조석 고정). 그래서 같은 면만 보입니다. 달이 자전을 «안 하는» 것이 아니라 박자를 맞춰 도는 것입니다.

밀물과 썰물의 주된 원인은 무엇인가요?

정답 달의 중력이 바닷물을 당기는 것

달은 가까운 쪽을 가장 세게, 먼 쪽을 가장 약하게 당깁니다. 그 «차이»가 바닷물을 양쪽으로 부풀립니다. 태양도 거들어서 둘이 한 줄로 설 때 조수가 커집니다.

일식 때 벌어지는 일은 무엇인가요?

정답 달이 태양과 지구 사이에 든다

일식은 달이 태양과 지구 사이에 드는 것이고, 월식은 지구가 태양과 달 사이에 드는 것입니다. 매달 일어나지 않는 이유는 달의 궤도가 몇 도 기울어 있어서입니다.

계절이 생기는 이유는 무엇인가요?

정답 지구 자전축이 기울어져 있어서

지구 자전축이 23.5도쯤 기울어 있어 반년씩 번갈아 태양 쪽으로 기웁니다. 거리 때문이 아닙니다 — 지구는 오히려 1월에 태양과 가장 가깝습니다.

「별똥별」이라 부르는 유성은 실제로 무엇인가요?

정답 작은 암석과 먼지가 대기에 들어오며 공기를 달구는 것

대부분 모래알보다 크지 않습니다. 엄청난 속도로 앞쪽 공기를 압축해 빛나는 것이고, 거의 전부가 땅에 닿기 훨씬 전에 다 타 버립니다.

지구 표면을 태양 방사선에서 지켜 주는 것은 무엇인가요?

정답 자기장과 대기가 함께

자기장이 전하를 띤 입자를 휘어 보내고 대기가 해로운 빛을 대부분 흡수합니다. 그 입자 일부가 극 근처로 흘러들 때 보이는 것이 오로라입니다.

달에는 충돌구가 잔뜩 보이는데 지구에는 잘 안 보이는 이유는 무엇인가요?

정답 지구는 날씨와 움직이는 지각이 지워 버려서

지구도 그만큼 맞았지만 비와 바람, 움직이는 지각이 자국을 지웁니다. 달에는 날씨도 판 운동도 없어서 수십억 년치 기록이 그대로 남아 있습니다.

어두운 곳에서 맨눈으로 볼 수 있는 것은 다음 중 무엇인가요?

정답 안드로메다 은하

안드로메다는 250만 광년쯤 떨어져 있는데도 어두운 곳에서는 희미한 얼룩으로 보입니다. 대부분의 사람이 맨눈으로 볼 수 있는 가장 먼 것입니다.

밤새 하늘이 도는 것처럼 보이는 이유는 무엇인가요?

정답 지구가 자전하고 있어서

도는 것은 하늘이 아니라 우리입니다. 지구가 하루에 한 바퀴 자전하므로 별들이 반대 방향으로 북극성 둘레를 도는 것처럼 보입니다.