24시간마다 지구는 서쪽에서 동쪽으로 완전히 자전합니다. 이것이 바로 태양이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지며 밤에는 별들이 하늘을 가로질러 움직이는 것처럼 보이는 이유입니다.
지구는 북극과 남극 사이의 회전축이라고 불리는 가상의 선을 따라 회전합니다. 회전축은 북반구의 맑은 밤에 보이는 밝은 별인 북극성을 향하고 있습니다. 그런데 애초에 지구는 왜 회전하는 걸까요? 갑자기 멈추면 어떻게 될까요?
그 이유를 이해하기 위해 우주에 있는 다른 물체로부터 무엇을 배울 수 있는지 살펴보겠습니다.
태양계의 모든 것은 회전한다
태양이 회전합니다. 사실 지구와 같은 방향, 즉 시계 반대 방향으로 회전합니다.
뿐만 아니라 지구는 대부분의 다른 행성과 백만 개 이상의 소행성 및 왜행성과 마찬가지로 태양을 동일한 방향으로 공전합니다.
목성과 토성은 지구보다 훨씬 빠르게 회전하며 회전하는 데 약 10시간밖에 걸리지 않습니다. 토성의 회전은 약간 기울어져 있기 때문에 시간이 지남에 따라 고리의 모습이 변하는 것을 볼 수 있습니다.
천왕성과 금성이라는 두 가지 예외가 있습니다. 천왕성은 지금까지 기울어져 있어 사실상 옆으로 회전하고 있습니다. 어떻게, 왜 이런 식으로 변했는지 정확히 아는 사람은 아무도 없습니다. 어쩌면 다른 행성과 충돌했을 수도 있습니다. 금성은 또한 이상합니다. 시계 방향으로 회전합니다.
우리는 그것이 그렇게 형성되었는지 아니면 넘어졌는지 확실히 모릅니다. 이제 대부분의 과학자들은 태양과 금성의 두꺼운 대기와 관련된 조석력에 의해 시간이 지남에 따라 회전이 역전되었다고 생각합니다. 금성과 천왕성은 모두 태양의 자전과 반대되는 역행 방식으로 회전합니다.
별이 태어나고 천천히 회전한다
더 많은 단서를 찾으려면 이제 막 행성계를 형성하고 있는 어린 별을 보면 됩니다.
유명한 것은 베타 픽토리스라고 합니다. 그것은 모래알과 큰 암석에서부터 산 크기의 물체에 이르기까지 크기가 다양한 먼지, 가스 및 소행성이라고 불리는 작은 조각으로 구성된 얇은 원반으로 둘러싸여 있습니다. 천문학자들은 이 원반이 2천만년 전 별이 탄생했을 때 남은 물질로 형성되었다고 확신합니다.
모든 별은 다른 유사한 구름으로 둘러싸인 우주를 이동하는 가스와 먼지 구름에서 탄생합니다. 중력으로 인해 이 구름들은 지나갈 때 서로 잡아당겨 천천히 회전하게 됩니다.
이 구름 중 하나가 붕괴되어 별이 되더라도 계속해서 회전합니다. 별은 원형 행성 원반이라고 불리는 회전하는 가스와 먼지로 이루어진 평평한 팬케이크의 중심에서 회전하면서 형성됩니다. 별, 가스, 먼지 등 모든 것이 같은 방향으로 회전합니다.
천문학자들은 우리 태양계가 초기에는 베타 픽토리스와 매우 유사해 보였다고 생각합니다.
우리는 원반 내부에서 가스와 먼지가 강착이라는 과정을 통해 서로 달라붙을 수 있다고 생각합니다. 아기 행성이 성장하기 시작하면 점점 무거워지고 중력은 점점 더 많은 작은 조각들을 끌어당깁니다.
아기 행성이 충분히 커지면 중력에 의해 부서지기 시작하여 밀도가 높아집니다. 중력 때문에 행성은 마치 아이스 스케이터가 팔을 끌어당겨 회전하는 것처럼 더 빠르게 회전합니다.
코어의 압력이 상승하면 코어가 녹게 됩니다. 밀도가 높은 물질은 핵쪽으로 가라앉고, 가벼운 물질은 행성 표면으로 떠오릅니다. 우리는 암석으로 둘러싸인 철심이 있고 바깥 가장자리에는 물과 얼음이 있는 행성을 갖게 됩니다.
이것이 우리 태양계에서 볼 수 있는 것입니다.
지구가 자전하지 않는다면 어떻게 될까요?
지구의 자전은 주로 낮과 밤을 유발하기 때문에 생명에 중요합니다. 매우 느리게 회전하는 수성에서는 온도가 급격하게 변합니다. 낮에는 기온이 화씨 800도(섭씨 430도)까지 올라가고 밤에는 화씨 영하 279도(섭씨 영하 173도)까지 낮아집니다.
이는 바다의 조수에도 중요합니다. 매일의 물의 썰물과 흐름이 없었다면 지구상의 생명체는 결코 바다에서 육지로 나오지 않았을 것입니다.
따라서 천문학자들은 지구가 형성되었을 때 전체 태양계가 이미 회전하고 있었기 때문에 지구가 회전한다고 믿습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 행성의 회전이 어떻게 변하고 회전이 생명의 진화에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 여전히 많은 질문이 있습니다.
현재 태양계 너머에 알려진 행성이 5,000개 이상이므로 미래의 과학자들은 탐험에 바쁠 것입니다.
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