I. 우주의 기원과 진화 I-2. 우주의 진화 1. 별의 진화와 원소의 생성. 자연계에 존재하는 여러 가지 원소 별이 진화하는 과정을 설명할 수 있다. 별의 진화 과정에서 무거운 원소가 만들어지는 과정을 설명할 수 있다. I-2. 우주의 진화.

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1 I. 우주의 기원과 진화 I-2. 우주의 진화 1. 별의 진화와 원소의 생성

2 자연계에 존재하는 여러 가지 원소 별이 진화하는 과정을 설명할 수 있다. 별의 진화 과정에서 무거운 원소가 만들어지는 과정을 설명할 수 있다. I-2. 우주의 진화

3 성간 물질과 별의 탄생  성간 물질 : 별과 별 사이에 분포하는 기체와 티끌  10K 의 낮은 온도, 고밀도 상태의 성간 물질에서 별이 만들어짐.  수축하면서 점차 온도가 올라가면서 원시별 형성  온도 1000 만 K 가 되면 수소 핵융합 반응이 시작됨 → 주계열성 성간 물질 원시별 주계열성 I-2. 우주의 진화

4 태양 정도 질량을 가진 별의 진화  질량이 클수록 수명이 짧다. 주계열성적색 거성행성상 성운백색 왜성 I-2. 우주의 진화

5 주계열성 단계  수소 핵융합 반응이 일어난다. 4H → He + 에너지  중력과 압력으로 인한 힘이 균형을 이룬다.  수소 핵융합 반응으로 헬륨이 생성된다.  질량이 큰 별일수록 밝고 반지름이 크다.  질량이 큰 별일수록 주계열성으로서 지속 기간이 짧다. 주계열성의 내부 구조 I-2. 우주의 진화

6 적색 거성 단계  주계열성 단계에서 수소가 고갈되면서 중심핵 수축 → 중력 수축 에너지 발생  수소 핵융합 반응이 중심핵 바깥쪽에서 일어나고, 중심 온도가 높아 져 헬륨 핵융합 반응이 일어남. → 탄소 생성  반지름이 커지고 표면 온도가 낮아진다. 적색 거성으로 진화 I-2. 우주의 진화

7 행성상 성운과 백색 왜성 단계  핵융합 반응의 연료가 모두 고갈되면 탄소핵의 수축 → 중력 수축 에너지의 발생으로 별은 팽창하면서 중심핵과 분리 → 행성상 성운 형성  행성상 성운으로 별을 구성하던 물질 우주 공간으로 방출  탄소핵은 계속 수축하여 밀도가 큰 백색 왜성이 됨. 행성상 성운과 백색 왜성 I-2. 우주의 진화

8 태양 질량의 10 배 이상인 별의 진화  질량이 큰 별일수록 전체적인 수명이 짧다.  초거성은 태양 반지름의 수백 배 크기 주계열성초거성초신성 폭발중성자별, 블랙홀 I-2. 우주의 진화

9 내부 구조의 변화  주계열성 이후 중심 온도가 높아 연속적인 핵융합 반응이 일어난다. → 연속적인 핵융합 반응으로 무거운 원소 생성  핵융합 반응으로 만들어질 수 있는 가장 무거운 원소는 철 (Fe) 이다. I-2. 우주의 진화

10 초신성 폭발과 원소의 생성  핵융합 반응의 연료가 고갈되면 철의 핵이 빠르게 수축 → 갑자기 수축이 멈추면서 충격파 발생 → 초신성 폭발  초신성 폭발의 과정에서 철 (Fe) 보다 더 무거운 원소가 생성된다.  중심핵은 계속 수축하여 중성자별 형성  태양 질량의 30 배 이상인 별은 중심핵이 블랙홀로 남게 된다.  초신성 폭발로 우주 공간에 별을 구성하던 물질이 방출된다. 초신성 폭발의 잔해 I-2. 우주의 진화

11 원소의 생성과 물질의 순환  원소의 생성 수소와 헬륨의 생성 : 대폭발 이후 최초의 3 분 동안 생성 수소부터 철까지 : 별의 진화 과정에서 행성 내부의 핵융합 반 응으로 생성 철보다 무거운 원소 : 초신성 폭발의 과정에서 생성  물질의 순환 성간 물질로부터 만들어진 별이 방출한 물질들은 → 새로운 별을 만드는 물질이 되거나 → 지구와 같은 행성을 만들거나 → 생명체를 구성하는 물질이 된다. I-2. 우주의 진화

12 원소의 생성과 물질의 순환 I-2. 우주의 진화

13 확인하기 태양 정도 질량을 가지는 별의 진화 단계를 간단하게 정리해 보자. 탄소와 철, 우라늄은 어떻게 만들어지는지 각각 설명해 보자. 온도가 수십만 K 인 뜨거운 성간 물질보다 차가운 성간 물질 에서 별이 만들어지는 까닭은 무엇인지 생각해 보자. I-2. 우주의 진화