Ⅶ. 외권과 우주 개발

지학사 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

북쪽 하늘을 보았을 때 북두칠성의 위치는 계절에 따라 어떻게 변할까?

별은 표면 온도가 높을수록 무슨 색을 띠는가?

여름철 전갈자리의 안타레스와 겨울철 큰개자리의 시리우스는 그 계절의 밝은 별인데, 안타레스는 붉은색을, 시리우스는 흰색을 띤다. 그 이유는 무엇인가?

우리은하의 반지름은 얼마인가?

우리은하의 중심 방향을 어떻게 찾을 수 있을까?

외부 은하를 분류할 때 막대 나선 은하와 정상 나선 은하를 구분하는 기준은 무엇인가?

안드로메다 은하는 어느 계절의 별자리에 속해 있는가?

1999년에 발사된 인공위성으로서, 설계에서 부품 제작, 조립까지 전 과정을 국내 연구진이 맡은 최초의 우리 고유의 인공위성은 무엇인가?

대단원 마무리

다음 설명 중 옳은 것에는 ○, 틀린 것에는 ×로 표시하시오.

(1) 별의 거리가 멀수록 연주 시차가 커진다.  (      )

(2) 거리가 20파섹인 별은 겉보기 등급이 절대 등급보다 크다.                                      (      )

(3) 흰색을 띠는 베가는 노란색을 띠는 카멜라보다 표면 온도가 높다.                               (      )

그림은 지평 좌표계를 나타낸 것이다. 별 [eqn: rmS]의 방위각과 고도를 구하시오(단, 방위각은 북쪽을 기준으로 한다.).

그림은 지구의 공전에 의한 별 [eqn: rmS]의 위치 변화를 6개월 간격으로 나타낸 것이다. 이 별까지의 거리를 구하시오.

표는 몇 개의 별에 대한 관측 자료를 나타낸 것이다.

별	겉보기 등급	절대 등급	스펙트럼형
리겔	0.1	-6.8	B
베텔게우스	0.8	-5.5	M
북극성	2.1	-3.7	F
시리우스	-1.5	1.4	A
아크투루스	0.0	-0.3	K

(1) 우리 눈에 가장 밝게 보이는 별과 실제로 가장 밝은 별은 각각 무엇인가?

(2) 표면 온도가 가장 높은 별은 무엇인가?

(3) 지구에서 가장 가까운 곳에 있는 별은 무엇인가?

별자리판을 보면 많은 별과 별자리가 표시되어 있으나 태양이나 달, 행성들은 표시되어 있지 않다. 그 이유를 이야기해 보자.

다음은 어느 날 밤하늘의 별자리를 보면서 철수와 동생이 나눈 대화이다. 빈칸에 알맞은 말을 쓰시오.

동생 : 오빠. 저기 보이는 별자리가 뭐야?

철수 : 음. 겨울철의 대표 별자리인 오리온자리 같은데.

동생 : 별들 중에서 두 개는 아주 밝게 보이는데?

철수 : 그래. 우리 눈에 밝게 보이는 저 별들은 (㉠    ) 등급이 작은 별이란다.

동생 : 가을철에 볼 때보다 별자리가 서쪽으로 옮겨간 것 같아.

철수 : 맞아. 별자리는 (㉡    ) 때문에 매일 조금씩 서쪽으로 이동하지.

[15∼16] 그림은 우리은하를 옆에서 본 모습이다.

태양계가 우리은하의 중심이 아닌 곳에 있기 때문에 나타나는 현상으로 알맞은 것은?

① 우리은하가 회전하고 있다.

② 은하 중심부에 핵이 존재한다.

③ 은하 중심에 막대 구조가 존재한다.

④ 은하수의 모습이 방향에 따라 다르다.

⑤ 우리은하가 나선형의 팔을 가지고 있다.

별의 탄생이 활발한 곳과 구상 성단이 가장 많이 관측되는 곳을 순서대로 옳게 나타낸 것은?

① A, C                ② B, A

③ B, C                ④ C, A

⑤ C, B

다음 중 우리은하가 가지고 있지 않은 것은?

① 성간물질              ② 방출 성운

③ 암흑 성운             ④ 나선형의 팔

⑤ 타원형의 중심핵

그림은 외부 은하를 형태에 따라 분류한 것이다.

(가)               (나)             (다)

(가)와 (나)의 분류 기준으로 옳은 것은?

① 은하핵의 유무          ② 나선팔의 유무

③ 막대 구조의 유무       ④ 중심부의 밀집 정도

⑤ 나선팔의 감긴 정도

그림은 우리은하에서 바라본 외부 은하들의 후퇴 속도를 나타낸 것이다.

B에서 관측할 때 A가 멀어지는 속도는 얼마인가?

① 0 km/s	② 15 km/s

③ 30 km/s	④ 45 km/s

⑤ 90 km/s

인공위성 중 방송이나 통신에 이용되는 위성은 주로 어떤 궤도를 도는 인공위성인가?

오늘날 우주 개발의 목적과 거리가 먼 것은?

① 자원의 확보

② 경제적 이익 창출

③ 첨단 기술의 개발

④ 지상의 쓰레기 문제 해결

⑤ 우주에 대한 깊이 있는 이해

정답과 해설

Ⅶ. 외권과 우주 개발

1. 봄철에는 북극성의 위쪽, 여름철에는 북극성의 왼쪽, 가을철에는 북극성의 아래쪽, 겨울철에는 북극성의 오른쪽에 위치한다.   2. 파란색   3. 별의 표면온도가 다르기 때문   4. 약 5만 광년   5. 은하의 중심이 있는 방향은 많은 별들과 성간 물질이 있어 은하수의 폭이 넓게 보이므로, 이를 통해 우리은하의 중심 방향을 찾을 수 있다.   6. 중심부에 있는 막대 구조의 유무   7. 가을철 별자리   8. 우리별 3호   9. (1) X (2) O (3) O   10. 방위각 : 220°, 고도 : 60°   11. 20 pc   12. (1) 우리 눈에 가장 밝게 보이는 별 : 시리우스, 실제로 가장 밝은 별 : 리겔 (2) 리겔 (3) 시리우스   13. 별들은 하늘에 항상 고정된 위치를 차지하고 있으나, 달과 행성들은 별들 사이를 움직이고 있기 때문이다.   14. ㉠ 겉보기, ㉡ 지구의 공전   15. ④   16. ①   17. ⑤   18. ③   19. ④   20. 정지 궤도   21. ④

1. 별들은 북극성을 중심으로 약 24시간 동안 시계 반대 방향으로 한 바퀴씩 돈다. 즉, 한 시간에 15°씩 움직이므로 계절과 북두칠성의 위치 관계를 이해하면, 북두칠성을 하늘의 큰 시계로 이용할 수 있다.

7. 안드로메다은하는 안드로메다자리에 있다.

9. (1) 별의 거리가 멀수록 연주 시차는 작아지고, 별의 거리가 가까울수록 연주 시차는 커진다.

10. 지평 좌표계에서 방위각은 북쪽을 기준으로 시계 방향으로 잰 각도이므로 220°이고, 고도는 천체를 지나는 수직권을 따라 지평면에서 천체까지 잰 각도이므로 60°이다.

11. 별 S가 6개월 동안 0.1″ 이동한 것처럼 보이므로, 연주 시차는 [eqn: {0.1 '' } over {2}]=0.05″이다. 따라서 별까지의 거리는 [eqn: {1} over {0.05 '' }]=20 pc이다.

12. (1) 우리 눈에 가장 밝게 보이는 별은 겉보기 등급이 가장 작은 시리우스이고, 실제로 가장 밝은 별은 절대 등급이 가장 작은 리겔이다.

(2) 스펙트럼형이 O형인 별의 표면온도가 가장 높고, O-B-A-F-G-K-M형으로 갈수록 별의 표면온도가 낮아진다. 따라서 표에서는 B형을 갖는 리겔이 표면온도가 가장 높은 별이다.

(3) (겉보기 등급-절대 등급) 값이 작을수록 별까지의 거리가 가깝다.

15. 은하수의 모습이 방향에 따라 다르게 보이는 것은 태양계가 우리은하의 중심에서 벗어난 곳에 있기 때문이다.

16. 별의 탄생이 활발한 곳은 나선팔 영역인 A이며, 구상 성단이 가장 잘 관측되는 곳은 헤일로인 C 영역이다.

17. 우리은하는 나선 은하이므로 타원형의 중심핵을 가지고 있지 않다.

19. 우리은하에서 볼 때, 은하 B는 오른쪽으로 15 km/s로 멀어지고, 은하 A는 왼쪽으로 30 km/s로 멀어지므로, 은하 B에서 은하 A를 관측하면 은하 A는 왼쪽으로 45 km/s로 멀어진다.

20. 방송 통신 위성은 주로 정지 궤도를 이용한다.