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행성계의 형성
별이 형성되는 동안, 별 주변에 남아있는 물질로 행성계도 함께 형성됩니다.
분광법은 별의 구성 성분을 파악하는데 사용되며, 외계 행성의 대기를 이해하는 데도 활용됩니다.
별 진화의 화학적 측면
태양은 1세대 별이 아닙니다.
1세대 별들은 짧고 빠르게 살다가 일찍 소멸하였으며, 오늘날까지 살아남지 못했습니다. 이 별들은 오직 수소, 헬륨, 그리고 아마도 리튬의 선 스펙트럼만을 보여줍니다.
더 복잡한 원소를 포함한 별들은 초기 구름이 초신성 폭발의 잔해로부터 시작되었음을 의미합니다.
태양계에서는 초신성 폭발 이후 생성된 많은 원소들이 발견됩니다. 따라서 태양은 최소 두 번의 초신성 폭발 잔해로 이루어진 초기 구름에서 형성되었을 가능성이 있으며, 이는 태양이 3세대 별임을 의미합니다.
생명 가능 지대 (Habitability Zone)
생명 가능 지대는 별 주변에서 암석형 행성 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있도록 방사선이 유입되는 영역을 의미합니다. (탄소 기반 생명체는 액체 상태의 물의 존재를 전제로 합니다.)
이 지대는 보통 질량이 지구 질량의 0.5~10배 사이에 있으며, 대기압이 6.1mbar 이상인 천체에서 발생합니다. 이는 물이 얼음, 액체, 수증기 상태로 공존할 수 있는 삼중점(온도 273.16K)에 해당합니다.
생명 가능 지대는 별의 질량에 따라 달라집니다. 별의 질량이 클수록 온도와 밝기가 증가하며, 그에 따라 생명 가능 지대는 점점 더 멀리 떨어지게 됩니다.
행성이 생명 가능 지대에 위치하도록 하는 궤도 거리는 필수 조건이지만, 이것만으로는 행성이 생명을 품기에는 충분하지 않습니다.
행성의 질량은 대기를 유지할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다.
이는 현재 화성이 생명체가 살기 어려운 주요 이유 중 하나입니다. 화성은 처음 10억 년 동안 대부분의 대기와 모든 표면 물을 잃었기 때문입니다.
광합성 : 산소 생산
광합성은 식물과 일부 박테리아가 햇빛을 이용해 이산화탄소와 물로부터 포도당, 탄수화물, 그리고 산소를 생성하는 과정입니다.
광합성 색소라는 분자들이 빛 에너지를 화학 에너지로 변환합니다.
광합성 : 왜 잎이 초록색일까요?
흡수된 빛은 식물이 다양한 화학 반응에 사용될 수 있으며, 반사된 빛의 파장에 따라 눈에 보이는 색소의 색깔이 결정됩니다.
광합성 색소 중 하나인 엽록소는 일반적으로 가시광선 스펙트럼에서 두 가지 종류의 흡수 파장을 가지고 있습니다. 하나는 파란색 영역(400-500 nm)에서, 다른 하나는 빨간색 영역(600-700 nm)에서 흡수됩니다.
하지만 엽록소는 스펙트럼의 중간 부분을 반사하는데, 이 부분은 초록색(500-600 nm)과 일치합니다.
색소는 빛에 의해 흥분된 전자를 전달합니다. 물은 전자의 기부자로, 전자가 한 분자에서 다른 분자로 이동하게 되며, 그 결과 물 분자가 분해될 때 산소가 생성됩니다. 이것이 광합성의 빛 반응 단계입니다.
어두운 반응 단계에서는 탄수화물이나 당이 생성됩니다. 이 과정에는 빛이 필요하지 않습니다.
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