다윈의진화론은화석에의한증거와발생학적증거로도뒷받침되지만더욱구체적인증거는현대생물학에서유전자화석이라고일컬어지는유전암호,즉현존하는생물들의유전정보에서도발견되며,산화적인산화반응,콜레스테롤합성,지방산합성등생화학적반응회로에서도찾아볼수있다.현재지구상에는다양한종류의생물이살아가고있다.그러나지구가탄생했던약46억년전에는지구상에어떤생물도존재하지않았다.시간이흐르면서원시적인생물이탄생했고,그생물은자기복제를반복하며자손을번식시키고진화해서현재와같은복잡한구조를갖는동물과식물로진화하였다.그럼원시지구에서탄생한생물은어떻게탄생하고어떻게진화해왔을까?생명이맨처음어떻게시작되었는가는아주오래전부터많은사람들이관심을가졌던주제였고,이에대한설명이여러방식으로시도되어왔다.그중에서도‘생물은무생물로부터발생한다’는자연발생설이오랫동안인정받아왔다.그러나일부학자들이이학설에의문을제..
지각은토양을포함한암석권으로사람들의생활에큰영향을끼친다.따라서지각을구성하는원소는우리의생활과밀접한관련이있다.지권은대부분암석으로구성되어있으며,암석중에서도화성암이가장많이분포한다.따라서과학자들은화성암을분석하여지각을구성하는원소가무엇인지를알아내었다.지각을구성하는원소는산소,규소,알루미늄,철,칼슘,나트륨,칼륨,마그네슘등이다.이원소들을지각구성의8대원소라고하며,이8가지원소가지각을이루는전체원소의약99%를차지한다.이중에서도특히산소는전체질량의약47%,부피는약90%이상을차지하고있다.지각을구성하는원소중산소가가장많은것은산소의화학적성질때문이다.주기율표에의하면원소들의화학적성질은주기적으로나타나는데,이것은원소들의원자가전자쪽의수를표시하면알수있다.주기율표의세로줄을족이라하며같은족의원소들은원자가전자의수가같기때문에비슷한화학적성질을나타낸다.즉,원소들의화..
생물권은사람을비롯하여동물,식물,미생물등여러종류의생물이서식하는영역이다.지구에서생물권의존재는태양계에서다른행성과지구를구별해주는가장큰특징이다.생물권은지구계의각권과상호작용하여지구환경에영향을준다.예를들어지권인토양속의미생물은암석의풍화를촉진하며,식물의뿌리는암석을풍화시키지만지표의침식을막기도한다.식물의광합성과생물의호흡작용은기권에포함되는산소와이산화탄소의양을조절한다.또한생물의죽음과번성을통해생물을이루는물,탄소,질소와같은물질도지구계에서전체적인규모로순환하고있다.이러한과정으로지구계의지권,수권,기권,생물권은서로상호작용하여물질과에너지를순환시키면서지구를생명이살수있는환경으로만들고있다.태양계행성들은모두비슷한과정으로형성되었다.그러나주변의행성들과는달리유일하게지구에만생명이존재한다.지구에생명이존재할수있는환경이조성된것은지금으로부터약40억년전으로알려져..
영국의한신문에저명한과학자한사람이향후100년을예측한기사를실었다.그중에는인류가2075년화성에기지를완성하고,2107년화성에국가를세우는등의내용이포함되어있다.과연인간은화성에서살수있을까?오늘날인간이우주복없이화성에서생활하는것은불가능하다.화성의표면온도는약140℃~20℃이며,이산화탄소가대부분을차지하고있는대기의기압은지구의1%정도에불과하다.이와같은환경에서인간이생활하기위해서는어떻게해야할까?화성을인간이생활할수있는환경으로바꾸기위해서는먼저화성의기온을높여야한다.기온이상승하면극지방에있는극관의얼음이녹아바다가만들어질수있기때문이다.바다가만들어지면화성표면에식물을심을수있으며,식물이많아지면식물의광합성을통해산소를발생시켜화성대기의성분을변화시킬수있다.기온을높이기위해서는화성에들어오는태양복사에너지를대기속에가두어에너지가화성의외부로방출될수없도록해야한다.태양..
달은지구에서가장가까운천체로쉽게관측이가능하여예로부터인간의생활과밀접하게관련되어왔다.한달이라는시간도달의모양변화를기준으로정한것이다.달은지구가태양주위를돌고있는것처럼지구주위를돌고있지만,태양보다는가까운거리에있어지구의움직임과는차이가있다.지구주위에서달은어떻게움직이고있을까?달이지구주위를공전하는동안지구에서관측되는달의모습을달의위상이라고한다.달의위상은지구,달,태양의위치에따라다르며,보이는모습에따라삭,초승달,상현달,보름달,하현달,그믐달이라고한다.달의위상이삭에서삭또는망에서망까지변하는데걸리는시간은약29.5일로,이를삭망월이라고한다.그러나달이지구의주위를공전하는동안지구도태양주위를공전한다.따라서처음에관측된달의위상을다시보기위해서는지구가이동한거리만큼달도더이동해야하므로삭망월은달의실제공전주기가아니다.별은태양보다멀리떨어져있어그위치가변하지않는다고가정할..
지구의 남극이나 북극과 같은 고위도 지방에서는 다른 곳에서는 흔히 볼 수 없는 여러 현상들이 관측된다. 특히 하루 종일 해가 지지 않는 백야일 때는 태양이 지구의 주위를 이동하는 것처럼 보인다. 이러한 현상은 우리에게 지구가 움직인다고 생각하기보다는 천체들이 지구 주위를 움직이는 것이라고 생각하기 쉽다. 이 때문에 과거 수천 년 동안 사람들은 지구가 우주의 중심이라는 지구 중심설을 굳게 믿었다. 그러나 코페르니쿠스가 우주의 중심이 지구가 아니라는 사실을 제안하면서 사람들은 지구의 운동을 다시 생각하게 되었다. 지구는 매일 한 번씩 자전을 한다. 지구가 자전을 하기 때문에 태양이 뜨고 지면서 낮과 밤이 반복되고, 밤하늘의 별들이 원을 그리면서 움직이는 일주 운동이 일어난다. 그러나 이러한 현상들은 지구가 ..
고대인들은 하늘의 움직임을 보면서 지구는 편평하며 움직이지 않고 하늘이 움직인다고 생각했다. 이러한 생각은 기원전 4,000년경의 바빌로니아 인들로부터 고대 그리스의 플라톤, 아리스토텔레스로 이어지면서도 크게 바뀌지 않았다. 지구가 우주의 중심이며 태양을 포함한 다른 행성들이 지구의 주위를 원운동 한다는 지구 중심설은 당시의 과학적 수준에서 진리로 인식되었다. 그러나 지구 중심설은 코페르니쿠스에 의해 흔들리기 시작했다. 그는 천체를 관측한 결과를 근거로 지구 중심설에 의구심을 갖게 되었으며, 지구가 자리 잡고 있던 태양계의 중심에 태양을 옮겨 놓음으로써 관측 결과와 맞는 모델을 찾을 수 있었다. 코페르니쿠스는 1543년 '천구의 회전에 관하여'라는 책을 출판했다. 이 책에서 그는 움직이는 것은 하늘이 아..
태양계 행성의 대기는 가벼운 기체 성분의 물질이 만유인력에 의해 행성에 붙잡혀 있으면서 형성된 것이다. 대기를 구성하는 주된 기체 성분은 헬륨, 아르곤, 수소, 질소, 산소, 이산화탄소 등이다. 수많은 원소 중 이처럼 대기를 구성하는 원소가 한정되어 있는 것은 이 원소들이 다른 원소들과는 달리 기체 상태로 존재하기가 쉽기 때문이다. 그 까닭은 원소들의 분자 구조를 확인해 보면 알 수 있다. 먼저 헬륨과 아르곤은 비활성 기체로 다른 물질과 잘 반응하지 않고 안정된 상태를 유지한다. 따라서 이 원소들은 한 개의 원자 상태에서도 쉽게 기체 상태로 존재한다. 한편, 수소, 산소, 질소와 같은 분자들은 전자를 끌어당기고 있는 두 개의 원자핵의 힘이 동등하다. 이 때문에 전자들이 두 원자핵 주변에 균일하게 분포하여..