태양의 죽음과 별빛 (붉은 거성, 우주 배경 복사, 우주 고고학)
우리가 매일 바라보는 태양은 영원할 것 같지만, 약 50억 년 후에는 붉은 거성으로 변해 지구를 집어삼킬 운명입니다. 한편 밤하늘의 별빛은 단순한 빛이 아니라 수백만 년 전 우주의 모습을 담은 타임캡슐입니다. 태양의 미래와 별빛이 전하는 우주의 비밀을 통해, 우리는 시간과 공간이 얽힌 거대한 우주의 서사를 이해할 수 있습니다. 이 글에서는 태양이 붉은 거성으로 변하는 과정, 138억 년 전의 우주 배경 복사가 전하는 메시지, 그리고 별빛을 통한 우주 고고학의 세계를 탐험합니다. 태양의 미래: 붉은 거성으로의 변신과 지구의 운명 태양은 현재 핵융합을 통해 수소를 헬륨으로 태워 빛과 열을 생성하고 있습니다. 이 과정은 중심부 온도가 약 1,500만도에 달해야 가능하며, 태양은 지난 46억 년 동안 이 안정적인 상태를 유지해왔습니다. 하지만 약 50억 년 후, 중심부의 수소 연료가 고갈되면 태양의 내부 구조는 급격히 변화하기 시작합니다. 수소 핵융합이 불안정해지면 중력으로 인해 핵이 수축하며 온도가 수억 도까지 올라가게 되고, 이때 헬륨 핵융합이 시작됩니다. 헬륨 핵융합은 수소 핵융합보다 훨씬 많은 에너지를 방출하며, 이 엄청난 에너지는 태양의 외곽을 거대하게 팽창시켜 붉은 거성 단계로 진입하게 만듭니다. 과학자들은 태양이 붉은 거성으로 변하면 지름이 현재의 100배 이상 커져 수성 궤도를 삼키고 금성까지 확장될 것이라고 예측합니다. 이 과정에서 지구는 태양 표면에 직접 닿지 않더라도 강렬한 복사를 받아 대기를 잃고 바다가 증발하며 지표는 수천 도의 용암 바다로 변모할 것입니다. 붉은 거성이 된 태양은 표면 온도는 내려가지만 표면적이 넓어져 총 에너지는 오히려 늘어나고, 강렬한 복사선과 태양풍이 태양계 안쪽을 휩쓸게 됩니다. 행성들의 궤도도 영향을 받아 확장되지만, 지구는 이미 녹아내리고 대기가 사라진 뒤일 것이며 결국 태양 대기에 흡수될 가능성이 높습니다. 이러한 태양의 죽음은 단순한 파괴로 끝나지 않습니다. 붉은 거성 단계가 끝나면 태양은 거대한 ...
