태양의 수명은 앞으로 몇 년일까?

태양의 일생. 사진 출처 - 위키 백과

 

01. 태양의 일생

 

핵우주 연대학에 따르면 태양은 태어난지 45억 6720만 년이 되었고 앞으로 100억 년 후면 소멸된다고 합니다. 앞으로 50억년만 지나도 대폭발로 지구를 명말 시킬 것이라고 합니다. 우주에 존재하는 별들은 탄생을 거치고 주계열성 → 적색거성 → 죽음의 경로를 밟습니다. 현재 태양은 항성 진화의 가장 안정 단계인 주계열성이고 앞으로 적색거성 단계를 거쳐 죽음의 경로를 밟게 됩니다.

 

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02. 태양은 어떻게 에너지를 발생시킬까?

 

주계열성 단계는 별 생의 대부분을 차지하는 단계이기도 하며, 이 단계의 태양과 같은 스스로 빛을 내는 별들은 핵융합 반응을 통해 에너지를 발생시킵니다. 태양과 같은 질량의 별은 이 단계를 거치는 데 약 80억 년 남짓 걸립니다. 태양의 중심부의 온도는 약 1,360K의 초고온 플라즈마 상태인데, 이러한 상태에서는 수소와 같은 가벼운 원자핵들이 융합해 무거운 헬륨 원자핵으로 바뀌는 핵융합 반응이 일어납니다. 여기서 플라즈마란 고체, 액체, 기체 상태가 아닌 제 4의 물질상태로 원자핵과 전자가 분리된 자유로운 형태로, 태양을 비롯한 우주의 99% 이상은 플라즈마 상태입니다. 번개나 오로라, 형광등, 네온사인도 플라즈마에 해당합니다.

 

 

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03. 주계열성에서 적색거성으로

 

수소를 태워 헬륨을 만들면서 보내는 80억 년을 다 보내면 태양은 중심에 수소가 소진되어 헬륨만 남게 됩니다. 문제는 태양의 중심이 수소보다 상대적으로 무거운 헬륨을 태울만큼 고온 고압이 아니라서 균형이 무너져 중력이 지배적인 힘이 됩니다. 그 결과, 태양과 같은 별 물질이 중심으로 추락하게 되는 '중력 붕괴'가 일어나면서 압력이 치솟아 헬륨 핵을 둘러싸고 있는 얇은 수소 껍질에 불이 붙게 됩니다. 이것이 바로 주계열성에서 적색거성으로 가는 신호탄이 됩니다.

 

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04. 지구는 암열 지옥으로

 

태양이 적색거성이 되어 부풀대로 부풀어 오르면 태양의 표면이 화성 궤도에까지 이를지도 모릅니다. 하지만 지구는 태양에 잡혀 먹히진 않는데, 그 이유는 지구 궤도가 바깥으로 밀려 나갈 것이기 때문입니다. 하지만 태양의 열기에 의해 지구의 바닷물을 끓어오르게 할 것이고, 지구상의 생명들은 고통 속으로 내동댕이쳐질 것입니다. 태양은 수소를 태우는 동안 10억 년마다 밝기가 10%씩 증가하는데, 10%의 밝기가 증가하면 바닷물은 증발하기 시작해 10억 년이 지나면 완전히 바닥을 드러낼 것입니다.

 

 

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05. 인류의 멸망은 태양의 소멸로 인해 발생할까?

 

그나마 다행인 점은 태양이 사라지는 시기가 약 100억 년 뒤라는 점입니다. 태양이 사라지기 전에 현재로부터 약 50억 년 뒤에는 벌써 태양의 대폭발로 인해 지구 상의 생명이 이미 멸망을 했겠지만, 그 시기면 일론 머스크가 이끄는 스페이스 X와 같이 진보된 기술과 기업 등으로 인해 머나먼 행성으로 이주한 뒤일지도 모르는 일입니다. 다만 안타까운 점은 태양의 소멸로 인해 인류가 멸망하는 것보다 그 이전에 지구의 '고장'으로 인해 인류가 멸망할 가능성이 더 커보인다는 점입니다.

 

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