| [ sciEncE ] in KIDS 글 쓴 이(By): toki (토끼~~) 날 짜 (Date): 2000년 10월 5일 목요일 오전 05시 23분 27초 제 목(Title): Re: 금성의 기압 기체 분자 또한 질량을 가진 입자익 때문에 중력의 영향을 받습니다. ->전제 1 열역학론에 의거, 공기 분자는 식별 가능하며 그 분포는 Maxwell distribution을 따른다. -> 전제 2 여기서 잠깐 고등학교 물리로 빽~~ 하면... 중력장의 영향으로부터 완전히 탈출하는데 필요한 속력이 존재하며 그것을 탈출 속도로 부릅니다. 지구 중력장을 완전히 탈출하려면 그 물체는 11.2km/s 이상의 속력을 가져야 합니다. 전제 2를 요모조모 뜯어보면, 공기는 볼츠만 어쩌구.. 에 따르고, (운동에너지)=3/2 * kT, 약간의 계산을 동원하면 기체 분자의 평균속력(사실 이건 분포곡선에서 나옵니다만..) 이 나옵니다. T=300K 에서 H2 분자의 경우 대략 2km/s 로 결정됩니다. 물론 더 가벼운 분자의 경우 훨씬 빠른 속력을 가지겠지만.. 세상에서 수소분자보다 더 가벼운 건 없죠. 따라서 수소분자의 탈출 여부로 모든것을 설명합니다. 전제 1에 의거, 수소 분자 역시 지구 중력장에 매여 있는데 문제는 이 수소 분자가 지구 중력장을 탈출할 만큼의 평균속력 을 갖지 못한다는 데 있습니다. 물론 멕스웰분포에서는 평균속도가 탈출속도보다는 작더라도 개개의 분자가 탈출속도보다 커지지 말라는 법은 없습니다. 오히려 반드시 존재해야 합니다. 그러나 지구와 같은 상황에서는 평균속도가 탈출 속도보다 심하 작기 때문에 결국 맥스웰 분포곡선 이 허용하는 탈출 속력이상의 입자수는 극히 미미합니다. 따라서 지구에서는 수소분자도 잘 탈출하기 힘듭니다. 나가는 것보다 안에서 생기는 분자가 더 많지 않을까요.. 그런데 달에서는 사정이 다릅니다. 중력이 1/6이기에 달에는 공기가 없다.. 이건 반쪽답이라고 생각합니다. 기체를 달굴 열이 없다면 달에서도 공기는 존재해야 합니다. 단지 그것의 phase가 기체든 액체든 간에요. 지구에 비해 달의 질량은 1/81, 반경은 1/4이므로 결국 달의 중력장을 탈출하는 속력은 지구의 2/9에 불과합니다. 대략 2.5km/s 정돕니다. 위와 같이 논의를 진행한다면 탈출 속도를 넘는 분자의 수는 지구에 비해 훨씬 많음을 알 수 있습니다. 따라서 빠져 나가는 기체가 많아지며 대기는 점점 희박해져 복사 평형이 깨져 지표면은 대기가 많을 때에 비해 훨씬 더 가열되는 효과를 가져와 남아있는 공기의 평균속력을 증가시켜 공기의 유출을 가속화 하게 됩니다. 이런 시나리오로 달에 왜 대기가 없는지 설명이 가능하리라 봅니다. 통계공부하시는 모씨 께서 이 평균속력이 탈출속도의 0.2배 정도 일때 맥스웰 분포에 의거, 원래 대기양의 반정도가 되는 시간을 계산해 주시리라 믿습니다. 나무 심는 거보다는 이게 더 재미있으리라 보는데요. 금성의 대기에 왜 CO2가 많은지는 사실 여러 설이 난무합니다. (심지어는 괴수 대백과에 잘 나오는 머리 셋달린 '킹기도라' 가 발달된 금성 문명을 멸망 시킨 덕분이라는 설도 있습니다... ^_^) 저 같으면 태양하고 가까워서 금성 표면이 뜨거워져 가벼운 분자는 다 날아가고 CO2급 이상만 남았는데, 태양열이 지표면의 화학반응 을 촉진하여 더욱더 많은 기체를 양산, 그리고 CO2 축적, 온실효과, 다시 화학반응 촉진, CO2 축적... (무한루프 돌고) .... 그러다 보니 더럽게 기체 밀도가 높아져서 그런 살인적인 대기압 을 만들어 냈다.... 고 말하겠습니다. (Fluid의 압력은 밀도에 좌우합니다) ps. 그러면 황산 구름은 어떻게 설명하나... 가만 보니 CO2, H2SO4(SO3,아황산 수용액).. 모두 공해물질 이잖은가. 그렇다면 혹시 금성에는 잃어버린 고대문명이 있었던 것은 아닐까.. 그렇다면 킹기도라도 실재했을까? 그럼 킹기도라와 일대 혈전을 벌인 고지라도? |