Ⅶ. 외권과 우주 개발

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출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

연주 시차가 [eqn: 0.1'']인 별은 지구에서 몇 pc 거리에 있는가?

어떤 별까지의 거리는 겉보기 등급과 절대 등급의 차이와 어떤 관계가 있는가?

다음 표의 별들 중 10 pc에 가장 가까운 별은 무엇인가?

별	겉보기 등급	절대 등급
시리우스	-1.5	1.4
카펠라	0.1	-0.5
폴룩스	1.1	1.1
알데바란	0.9	-0.7
안타레스	1.0	-5.4

오리온자리를 이루는 별들 중 청백색을 띠는 리겔과 적색을 띠는 베텔게우스의 표면온도는 각각 어느 정도일까?

북쪽 하늘에서 북극성을 찾을 때 이용하는 별이나 별자리는 무엇인가?

봄, 여름, 가을, 겨울을 대표하는 별자리들을 보기에서 각각 찾아 쓰시오.

	<보 기>
오리온자리, 목동자리, 사자자리, 처녀자리, 거문고자리, 페가수스자리, 안드로메다자리, 독수리자리, 큰개자리, 백조자리, 작은개자리

비교적 가까운 별까지의 거리를 측정하기 위해 이용하는 방법은 무엇인가?

1등성인 별은 6등성인 별에 비해 몇 배 더 밝은가?

절대 등급은 별이 약 몇 광년의 거리에 있다고 가정했을 때의 밝기인가?

다음 중 표면온도가 가장 낮은 별은?

① G형의 태양             ② 적색의 안타레스

③ 백색의 시리우스         ④ B형의 스피카

⑤ 주황색의 알데바란

은하수 중심을 가로질러 군데군데 검게 보이는 곳이 나타나는 이유는 무엇인가?

우주 팽창의 증거를 설명하시오.

다음 (   ) 안에 알맞은 말이나 숫자를 쓰시오.

우리은하는 (     ) 은하에 속하고, 지름은 약 (    )만 광년이다. 태양계의 위치는 우리은하 중심에서 약 (     )만 광년 떨어진 나선팔이다.

산개 성단과 구상 성단의 차이점에 대해 설명하시오.

성운은 방출 성운, 반사 성운, 암흑 성운으로 구분할 수 있는데, 세 성운이 어떻게 다른지 설명하시오.

그림에서 A, B, C는 각각 어떤 종류의 은하인가?

모든 은하들이 서로 멀어지고 있다는 사실로부터 알 수 있는 것은 무엇인가?

지상 관측을 통해서는 금성의 표면 지형을 알아낼 수 없는 이유는 무엇인가?

1957년 발사된 인류 최초의 인공위성과 1969년 최초로 사람을 달에 보낸 탐사선의 이름을 순서대로 쓰시오.

마리너 10호와 메신저 호가 탐사한 행성은 (     )이고, 마젤란 호가 레이더를 이용하여 표면 지형을 조사한 행성은 (     )이다.

바이킹 1․2호, 패스파인더 호, 스피릿 호, 오퍼튜니티 호가 공통적으로 탐사한 태양계 행성은 (     )이다.

갈릴레오 호가 탐사한 행성은 (     )이고, 카시니 호가 탐사한 행성은 (     )이다.

인공위성은 공전 궤도에 따라서는 (     ), (     ), (     )으로 구분할 수 있고, 이용 목적에 따라서는 (     ), (     )으로 구분할 수 있다.

대단원 마무리

다음 (    ) 안에 알맞은 말이나 숫자를 쓰시오.

(1) 북극성을 찾으려면 큰곰자리의 (      )을 이용할 수 있다.

(2) 연주 시차가 [eqn: 1'']인 별까지의 거리는 (      )이며, 빛이 1년 동안 간 거리는 (      )이다.

(3) -2등성은 3등성에 비해 약 (      )배 더 밝은 별이다.

(4) 별의 (      )는 별의 색깔로 알 수 있다.

(5) (      )는 우리은하 밖에 있는 은하로, (      )이 그 천체까지의 거리를 구함으로써 그 존재가 밝혀졌다.

(6) 허블이 모양에 따라 분류한 외부 은하의 종류로는 (      ) 은하, 나선 은하, (      ) 은하가 있다.

(7) 모든 은하들이 서로 멀어져 가고 있으며, 멀리 있는 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어지는 현상은 우주가 점점 (      )하고 있음을 의미한다.

각 설명에 해당하는 것을 보기에서 찾아 쓰시오.

	<보 기>
ㄱ. 구상 성단 ㄴ. 산개 성단 ㄷ. 반사 성운 ㄹ. 암흑 성운 ㅁ. 타원 은하 ㅂ. 막대 나선 은하 ㅅ. 겉보기 등급 ㅇ. 절대 등급

(1) 별이 10파섹의 거리에 있다고 가정하고 나타낸 별의 밝기 등급은?

(2) 성간 물질이 뒤쪽에서 오는 별빛을 가로막아 검게 보이는 성운은?

(3) 수만～수십만 개의 별들이 공 모양으로 빽빽하게 모여 있는 것은?

(4) 우리은하를 모양에 따라 분류하면 (      )에 속한다.

우리나라와 같은 북반구에서 은하수가 가장 뚜렷하게 관측되는 계절은 언제인가?

우리나라에서 다음과 같은 별자리가 잘 보이는 계절은?

큰개자리, 작은개자리, 오리온자리, 쌍둥이자리, 마차부자리, 황소자리

지구에서 6개월 간격으로 관측한 연주 시차가 0.05초인 별까지의 거리는 몇 pc인가?

표는 별 A∼E의 겉보기 등급과 절대 등급을 나타낸 것이다.

별	겉보기 등급	절대 등급
A	4	－4
B	－1	－5
C	1	2
D	5	5
E	6	1

(1) 실제 밝기가 가장 어두운 별은?

① A            ② B          ③ C

④ D            ⑤ E

(2) 10 pc 거리에 있는 별은?

① A            ② B          ③ C

④ D            ⑤ E

(3) 사람의 눈으로 관측할 때 가장 밝게 보이는 별은?

① A            ② B          ③ C

④ D            ⑤ E

(4) 육안으로 관측할 때 별 B는 A에 비해 몇 배 더 밝은가?

표면온도가 낮은 별에서 높은 별 순으로 옳게 나열한 것은?

① 백색 → 청색 → 황색 → M형

② 청색 → 백색 → G형 → 적색

③ 적색 → A형 → 황색 → 청색

④ 적색 → 황색 → A형 → 청색

⑤ O형 → 황색 → 적색 → 백색

그림의 A～D 중 우리은하는 어디에 속하는가?

다음 설명에 해당하는 천체는?

표면온도가 높은 별에서 나온 강한 빛을 성간 물질이 흡수한 후 스스로 빛을 내어 밝게 보인다.

① 구상 성단           ② 산개 성단

③ 반사 성운           ④ 암흑 성운

⑤ 발광(방출) 성운

은하 중심부를 가로지르는 막대 모양이 없이 은하 중심에서 바로 나선팔이 뻗어 나오는 은하의 종류는 무엇인가?

우주가 팽창하기 때문에 나타나는 외부 은하의 운동 모습을 설명하시오.

오리온자리에 속한 베텔게우스의 반지름은 태양에 비해 약 500배 크다고 한다. 베텔게우스의 반지름은 태양으로부터 어느 행성까지의 거리에 해당하는지 계산하시오.

안드로메다 은하는 처음 발견 당시 안드로메다 성운이라고 불렸다. 그러다가 이후 외부 은하임이 밝혀졌는데, 안드로메다 은하가 외부 은하임은 어떻게 알아냈을까?

그림은 우리은하에서 A 은하와 B 은하를 보았을 때의 운동 모습을 나타낸 것이다.

200 km/s

500 km/s

(1) A 은하에서 본 우리은하와 B 은하의 속력과 이동 방향은?

(2) B 은하에서 본 우리은하와 A 은하의 속력과 이동 방향은?

정답과 해설

Ⅶ. 외권과 우주 개발

1. 10 pc   2. (겉보기 등급-절대 등급) 값이 0보다 작으면 10 pc보다 가까이 있는 별이고, (겉보기 등급-절대 등급) 값이 0보다 크면 10 pc보다 멀리 있는 별이며, (겉보기 등급-절대 등급) 값이 0이면 10 pc 거리에 있는 별이다.   3. 폴룩스   4. 리겔은 11000～30000 ℃, 베텔게우스는 2500～3900 ℃이다.   5. 북두칠성, 카시오페이아자리   6. 봄 : 목동자리, 사자자리, 처녀자리 / 여름 : 거문고자리, 독수리자리, 백조자리 / 가을 : 페가수스자리, 안드로메다자리 / 겨울 : 오리온자리, 큰개자리, 작은개자리   7. 연주 시차를 이용한다.   8. 100배   9. 32.6광년   10. ②   11. 가스나 티끌과 같은 성간 물질이 은하면에 밀집해 있기 때문이다.   12. 멀리 있는 은하일수록 더 빠르게 멀어진다.   13. 막대 나선, 10, 3   14. 산개 성단은 모양이 불규칙하고 푸른 별로 이루어져 있으며 주로 은하면에 분포하고 있다. 구상 성단은 공 모양이고 붉은 별로 이루어져 있으며, 은하 전체에 골고루 분포하고 있다.   15. 방출 성운은 고온의 별에 의해 가열되어 붉은빛을 방출하고, 반사 성운은 주위 별빛을 반사하여 푸르게 보이며, 암흑 성운은 별빛을 가로막아 검게 보인다.   16. A : 타원 은하, B : 정상 나선 은하, C : 불규칙 은하   17. 우주는 팽창하고 있으며, 우주의 시작은 빅뱅이었다.   18. 금성은 짙은 이산화 탄소 대기로 둘러싸여 있기 때문이다.   19. 스푸트니크 1호, 아폴로 11호   20. 수성, 금성   21. 화성   22. 목성, 토성   23. 극궤도 위성, 경사 궤도 위성, 정지 궤도 위성, 과학 위성, 실용 위성   24. (1) 북두칠성 (2) 1 pc, 1광년 (3) 100 (4) 표면온도 (5) 외부 은하, 허블 (6) 타원, 불규칙 (7) 팽창   25. (1) ㅇ (2) ㄹ (3) ㄱ (4) ㅂ   26. 여름철   27. 겨울철   28. 20 pc   29. (1) ④ (2) ④ (3) ② (4) 100배   30. ④   31. C   32. ⑤   33. 정상 나선 은하   34. 멀리 있는 외부 은하일수록 더 빠르게 멀어진다.   35. 베텔게우스의 반지름은 화성의 공전 궤도 반지름의 1.6배 크기이다.   36. 허블은 별의 밝기 변화 관측을 통해 안드로메다 은하 안에 있는 별까지의 거리가 매우 멀다는 사실을 밝혀냈고, 이를 통해 안드로메다 은하가 외부 은하임을 알게 되었다.   37. (1) 우리은하는 200 km/s, B 은하는 700 km/s의 속력으로 각각 멀어진다. (2) 우리은하는 500 km/s, A 은하는 700 km/s의 속력으로 각각 멀어진다.

26. 우리나라에서는 밤하늘의 방향이 은하 중심을 향하는 여름철에 은하수가 가장 폭이 넓고 밝게 관측된다.

28. 별까지의 거리(pc) [eqn: = {1} over {연주``시차( '' )}]

29. (1) 별의 실제 밝기는 절대 등급으로 비교한다.

(2) 겉보기 등급과 절대 등급이 같은 별은 10 pc 거리에 있는 별이다.

(3) 사람의 눈에 가장 밝게 보이는 별은 겉보기 등급이 가장 작은 별이다.

(4) 5등급 차이에 해당하는 밝기 차는 100배이다.

30. 별의 색깔은 표면온도가 높은 것부터 낮은 것 순으로 나열하면 청색, 청백색, 백색, 황백색, 황색, 주황색, 적색이다.

31. 우리은하는 막대 나선 은하(C)에 속한다.

32. 발광(방출) 성운은 주변의 별빛을 흡수하여 스스로 빛을 내는 성운으로, 주로 붉은색을 띤다.

33. 나선 은하는 은하 중심의 모양에 따라 정상 나선 은하와 막대 나선 은하로 구분할 수 있다. 정상 나선 은하는 은하 중심부에 막대 모양의 구조가 없고, 막대 나선 은하는 은하 중심을 가로지르는 막대 모양의 구조가 있다.

34. 허블은 거리가 알려진 외부 은하가 멀어져 가는 속도를 측정하고 멀리 있는 은하일수록 멀어지는 속도가 더 빠르다는 사실을 알아냈다.

35. 베텔게우스의 반지름은 350000000 km(=700000 km×500)이고, 태양과 지구 사이의 거리인 1 AU는 150000000 km이므로 베텔게우스의 반지름은 2.3 AU에 해당한다. 한편, 화성의 공전 궤도 반지름은 1.5 AU이다.

36. 안드로메다 은하까지의 거리가 우리은하의 크기보다 크다.

37. 우리은하에서 보면 A 은하는 200 km/s의 속력으로 멀어지고 있고, B 은하는 500 km/s의 속력으로 멀어지고 있다.