청소년을 위한 교양 천문학: 행성 대기

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 09월 09일 출간

작품소개

책소개

지구를 감싸고 있는 대기는 우리에게 너무나 당연한 존재이지만, 우주에서 보면 매우 특별한 현상이다. 태양계의 행성들은 각각 전혀 다른 대기 환경을 가지고 있다. 금성은 표면 온도가 460도에 달하는 극한의 온실효과로 지옥과 같은 환경을 만들어내고, 화성은 지구 대기압의 1%에 불과한 희박한 대기로 인해 극도로 추운 사막 세계가 되었다. 목성과 토성은 수소와 헬륨으로 이루어진 거대한 대기층을 가지고 있으며, 천왕성과 해왕성은 메탄이 만들어내는 신비로운 푸른 빛깔을 자랑한다. 이러한 다양성은 행성의 질량, 태양으로부터의 거리, 자기장의 존재 여부 등 복잡한 요인들이 상호작용한 결과이다.

행성 대기를 이해하는 것은 단순히 천문학적 호기심을 만족시키는 것을 넘어서 우리의 일상생활과 직결된 문제이다. 지구의 기후 변화를 예측하고 대응하기 위해서는 다른 행성들의 대기 변화 과정을 연구하여 비교 분석하는 것이 필수적이다. 금성의 극한 온실효과는 지구 온난화의 최악 시나리오를 보여주는 경고장이며, 화성의 대기 손실 과정은 지구 대기의 소중함을 일깨워준다. 또한 토성의 위성 타이탄에서 발견되는 메탄 순환은 생명체가 존재할 수 있는 새로운 형태의 환경 조건을 제시하며, 우주에서 생명을 찾는 연구에 중요한 단서를 제공하고 있다. 대기학 연구는 우주 탐사선 개발, 날씨 예보 기술 발전, 환경 보호 정책 수립 등 다양한 분야에 실질적인 도움을 주고 있다.

최근 수십 년간 우주 탐사 기술의 발전으로 행성 대기 연구는 혁명적인 변화를 겪고 있다. 허블 우주 망원경과 제임스 웹 우주 망원경은 수천 광년 떨어진 외계행성들의 대기 성분까지 분석할 수 있게 되었고, 이를 통해 우리는 태양계를 넘어선 광활한 우주에서 일어나는 다양한 대기 현상들을 관찰하고 있다. 뜨거운 목성들의 대기에서는 수천 도의 온도에서도 존재하는 금속 증기들이 발견되었고, 일부 외계행성에서는 물 구름의 존재가 확인되기도 했다. 분광학적 분석 기법의 발전은 외계행성 대기에서 산소, 메탄, 수증기 등의 바이오마커를 찾을 수 있는 가능성을 열어주었으며, 이는 외계 생명체 탐사에 새로운 전기를 마련하고 있다.

이 책은 복잡하고 방대한 행성 대기학의 모든 개념을 중학생도 이해할 수 있도록 친근한 사례와 비유를 통해 설명한다. 토리첼리의 수은 기압계 실험부터 최신 우주 망원경의 외계행성 관측까지, 대기학 연구의 역사적 발전 과정을 따라가며 과학적 사고방법을 자연스럽게 익힐 수 있다. 각 챕터는 기본 원리 설명부터 시작하여 태양계 행성들의 실제 사례, 그리고 최신 연구 성과까지 체계적으로 다루고 있어 독자들이 단계적으로 지식을 쌓아갈 수 있도록 구성되었다. 행성 대기학은 물리학, 화학, 지질학, 생물학이 모두 융합된 종합 과학 분야로서, 이 책을 통해 독자들은 과학적 사고의 폭을 넓히고 우주에 대한 근본적인 이해를 얻게 될 것이다.

목차

1. 행성 대기란 무엇인가
2. 대기는 어떻게 생겨났을까
3. 대기를 이루는 기체들
4. 대기의 무게와 압력
5. 하늘 높이 쌓인 대기층들
6. 태양 에너지와 행성의 균형
7. 온실효과의 비밀
8. 바람은 왜 부는가
9. 구름이 만들어지는 과정
10. 대기 속 화학 반응
11. 지구 대기의 특별함
12. 금성의 지옥 같은 대기
13. 화성의 얇은 대기
14. 목성의 거대한 대기
15. 토성과 그 고리의 대기
16. 얼음 행성들의 신비한 대기
17. 타이탄의 메탄 세계
18. 대기 탈출의 원리
19. 46억 년 대기 변화사
20. 우주 대기 관측법
21. 우주선으로 탐사하는 대기
22. 외계행성 대기의 발견
23. 첨단 대기 분석 기술
24. 생명의 흔적을 찾아서
25. 행성 대기학의 미래

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.