왜 ‘우주’에서는 ‘물방울’이 둥글게 떠다닐까요?

우리 친구들은 우주에서 주스나 물방울이 공중에 둥둥 떠다니는 모습을 본 적이 있나요? 우주비행사들이 우주정거장에서 물을 손으로 만지면 물방울이 손가락 주변을 둥둥 떠다니는 놀라운 모습을 볼 수 있는데요. 지구에서는 절대 경험할 수 없는 신기한 장면이죠.

그런데 왜 우주에서는 지구와 달리 물방울이 둥글게 떠다니는 걸까요? 그 비밀은 바로 ‘표면장력’이라는 힘에 있어요. 표면장력이란 물방울 속 물 분자들이 서로 “우리 다 같이 붙어 있자!” 하고 끌어당기는 힘을 가리켜요. 

지구에서는 중력이 물을 아래로 끌어당기기 때문에 물방울이 아래로 떨어지거나 흘러내리지만, 우주에서는 중력이 거의 없어서 물 분자들끼리 서로 잡아당기는 힘만으로 물방울 모양이 만들어집니다.

물론 우주만큼 강력하지는 않지만, 지구에서도 표면장력을 만날 수 있어요. 컵에 물이나 주스를 흘러내리기 직전까지 가득 담으면 물이 컵 가장자리보다 조금 더 높이 올라와 있는 모습을 볼 수 있어요. 

자세히 살펴보면 물 표면이 살짝 둥글고 불룩하게 올라와 있는 것을 확인할 수 있는데요. 이 현상도 물 분자들이 서로 잡아당기는 힘, 즉 표면장력 때문에 생기는 거예요. 물 분자들은 서로 끌어당기면서 가능한 한 겉면이 작아지도록 힘을 쓰기 때문에, 물이 컵 가장자리 위로 조금 올라와도 둥글게 붙어서 흘러내리지 않는 거예요.

그렇다면 우주에서는 물방울이 삼각형이나 사각형, 다이아몬드 모양이 아닌 왜 동그란 공 모양이 되는 걸까요? 그 이유는 둥근 모양이 같은 부피에서 가장 작은 겉면을 가지기 때문입니다.