영국에서 매년 12월 열리는 과학강연은 2002년부터 한국과학문화재단과 주한 영국문화원 주관 아래 그 다음해 여름 '8월의 크리스마스 과학공연'이라는 이름으로 우리나라에서도 열린다. 6, 7일 오전 11시와 오후 4시에 고려대 인촌기념관에서 '야, 출발이다!' '행성순찰' '충돌경로' '거기 누구 없소?'라는 각각 다른 소주제로 진행되는 네 차례의 강연은 모두 녹화돼 올해 중 방송에서도 만날 수 있다. 우주를 쉽고 재미있게 이해할 수 있도록 하는 그래디 박사의 강연내용 중 아이와 함께 즐길 수 있는 재미있는 '우주실험' 두 가지를 살펴보자.
■태양계는 어떻게 생겼을까
태양계가 수성부터 명왕성까지 9개의 행성으로 구성됐다는 것을 모르는 사람은 별로 없다.
그러나 이들의 크기와 태양에서의 거리를 단순한 수치가 아닌 구체적 모습으로 상상하려 하면 어쩐지 막연해진다. 태양계의 모습을 쉽게 살펴볼 수 있는 실험을 해보자.
실험
준비물: 아시아 지도 혹은 지구본, 스티커
그래디 박사는 강연에서 태양에서 각 행성까지의 거리를 서울시청과 다른 도시와의 거리로 비교해 설명한다. 서울 시청을 태양으로 놓고 볼 때 수성은 잠실대교, 금성은 성남, 지구는 경기도 광주, 화성은 용인, 목성은 청주, 토성은 정읍에 해당된다. 그 다음부터는 우리나라를 벗어나 천왕성은 일본의 후꾸오까, 해왕성은 나라에 위치하며 명왕성을 찾으려면 요코하마까지 가야 한다.
각 행성은 태양과의 거리뿐 아니라 공전주기도 다르며 이는 곧 각 행성에서 '1년'의 길이가 다름을 의미하기도 한다. 지구의 1년은 수성에서 4년인 반면 토성의 1년은 지구의 약 30년에 달한다. 각 행성에서 나이를 구해보려면 자신의 나이를 표에 있는 공전주기로 나누면 된다.
아시아 지도나 지구본을 펴놓고 행성의 위치를 찾아보자. 작은 스티커를 붙여 행성 이름과 그 곳에서 자신의 나이를 써보면 재미있을 것이다.
■지구와 운석이 충돌하면…
한해 동안 우주로부터 지구로 떨어지는 물질의 양은 약 5만톤. 한꺼번에 떨어질 경우 지구를 날려버릴 수도 있는 이 물질 중 대부분은 다행스럽게도 현미경이 없으면 보이지 않을 정도로 아주 작은 먼지들로 1㎢ 안에 시간당 5개 꼴로 떨어진다. 지름 10㎝ 정도의 운석은 매년 약 1만개, 지름 약 1m, 무게 1∼100㎏ 사이의 큰 운석은 1년에 100개 정도 지구로 향한다.
특히 밀도가 높은 철 성분이 많은 운석은 잘 부서지지 않아 지구 상에 심각한 흔적을 남기기도 하는데 미국 애리조나주의 5만년 된 배링거 운석구가 대표적이다. 이 운석구는 지름 40m, 무게 약 40만톤의 철 운석에 의해 형성됐다고 추정된다. 지름이 1㎞, 깊이가 200m에 달하는 이 거대한 운석구 주변에서는 30톤 정도의 운석 조각이 수집됐다.
실험
준비물: 쟁반, 모래, 밀가루, 분말페인트, 떨어뜨릴 수 있는 작은 공 모양의 물건(완두콩, 유리구슬, 작은 고무공, 철구슬 등)
쟁반 위에 5㎝ 이상 두께의 모래를 깔고 그 위에 분말 페인트를 얇게 뿌린 후 마지막으로 밀가루를 덮는다. 질량과 크기가 다른 물체를 모래 위에 떨어뜨려 만들어진 인조 운석구의 크기를 살펴보자. 떨어뜨릴 때의 각도나 속도를 다르게도 해볼 것. 젖은 흙을 깔고 같은 실험을 반복한 후 크기나 모양이 어떻게 달라지는지 살펴보자.
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