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태양은 영원하지 않다?

태양이 1초 동안 생산해 내는 빛 에너지는 현재 지구상에 살고 있는 60억 인구가 1백만년 이상 쓰고도 남을 막대한 에너지에 해당된다. 수소 핵융합 반응으로 막대한 에너지를 발산하는 태양은 태 양 중심에 수소핵반응으로 인한 헬륨이 누적됨에 따라 중심부 는 천천히 수축한다. 그러나 이 과정에서 온도와 밀도가 증가 돼 수소가 헬륨으로 융합되는 비율이 더욱 높아지고 에너지 발 생의 균형은 계속 유지된다. 그러나 수고가 모두 소모돼 공급할 에너지가 더 없는 상황에 이르면 중심부는 빠른 중력 수축을 시작할 것이다. 중력 수축으 로 얻은 에너지는 다시 열로 전환되면서 중심부의 온도를 더욱 증가시킨다. 한편 중심부를 둘러싸고 있는 껍데기는 급격히 팽 창하면서 태양은 붉은 거성으로 진화되기 시작한다. 태양모형 을 계산한 연구 결과에 따르면 지금으로부터 약 65억년후, 태양 은 거성이 되기 위한 팽창을 시작하며, 78억년에 이르면 수성 을 삼킬 정도로 커진다. 이 때 지구의 온도는 750℃에 으를 것 으로 예상된다. 지속적인 중력 수축으로 태양 중심부의 온도가 1억℃에 이르 면, 태양은 헬륨핵 융합반응을 일으킨다. 헬륨반응이 시작되면 서 태양은 헬륨섬광을 겪으며 크기가 잠시동안 약간 줄어들지 만 그후 다시 거성이 될 때 지구궤도 크기인 1AU까지 팽창한 다. 이 때 태양에서는 강한 항성풍이 일어나면서 자신이 지니 고 있던 질량의 약 40% 이상을 잃어버린다. 그 결과 태양의 중 력이 약해지고 지구는 공전 궤도를 약 1.7AU로 옮겨 화성의 궤 도 근처까지 밀려난다. 비록 지구는 태양으로부터 멀어졌지만 태양은 현재보다 약 5천배나 밝아진다. 이때는 지구의 온도가 1300℃이상으로 높아지기 때문에 지구는 생물이 도저히 살수 없 는 곳이 되고 만다. 시간이 좀더 흐르면 태양 중심부의 헬륨이 소진됨에 따라 중 심부는 다시 수축하기 시작하여 궁극적으로 현재 밀도의 1백만 배 되는 엄청난 상태에 이른다. 그러나 태양의 질량은 상대적으 로 작기 때문에 이제는 중심온도가 또 한판의 핵융합을 일으킬 정도로 뜨거워지지 못한다. 태양은 중심부가 주로 탄소와 산소 로 이루어진 백색왜성이 된다. 백색왜성은 더이상 중력 수축을 할 수 없기 때문에 자신이 내부에 저장한 열에너지를 빛으로 모 두 방출해 버리면 그 이상 빛을 내지 못하게 된다. 태양은 자신 의 긴 생애를 어두운 왜성으로 마치면서 우주에서 사라진다.
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