Ⅶ. 외권과 우주 개발

천재(신) 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

물체와의 거리가 멀어질수록 시차는 어떻게 변하는가?

어떤 별의 연주 시차가 [eqn: 0.2'']라면, 이 별까지의 거리는 얼마인가?

겉보기 등급이 1등급인 별과 6등급인 별이 있다. 어느 별이 몇 배 더 밝게 보이는가?

태양의 겉보기 등급은 －26.8등급이고, 절대 등급은 4.8등급이다. 태양의 겉보기 등급이 절대 등급보다 훨씬 낮은 이유는 무엇인지 설명해 보자.

별들의 색깔이 다르게 보이는 이유는 무엇인가?

카시오페이아자리의 스케다르와 루크바흐의 색깔을 보고 두 별의 표면 온도는 어느 정도인지 말해 보자.

은하를 모양에 따라 분류할 때, 우리은하는 어떤 은하에 해당하는가?

산개 성단과 구상 성단은 각각 우리은하의 어느 곳에 많이 분포하고 있는가?

허블은 우리은하에서 더 멀리 있는 외부 은하일수록 더 빨리 (멀어, 가까워)진다는 것을 밝혀내었다.

외부 은하들이 멀어지는 이유는 무엇인지 생각해 보자.

인공위성의 역할에는 어떤 것들이 있는지 말해 보자.

우주 개발로 생길 수 있는 문제점에 대해 말해 보자.

대단원 마무리

천구상에 있는 별의 위치는 □□와 □□□으로 나타낼 수 있다. □□는 별이 얼마나 높이 떠 있는지를 나타내고, □□□은 별의 방향을 나타낸다.

[eqn: 100`rmpc] 이내의 별까지의 거리는 별의 □□ □□를 측정하여 구할 수 있다.

눈에 보이는 별의 밝기에 따라 정한 등급을 □□□ □□이라고 하는데, 1등성이 6등성보다 약 □배 밝으므로, 1등급 차이는 약 □배 밝기 차이가 난다.

모든 별이 같은 거리에 있다고 가정했을 때 별의 밝기 등급을 □□ □□이라고 한다.

파란색 별은 표면 온도가 □고, 붉은색 별의 표면 온도가 □다.

우리은하는 막대 모양의 구조와 나선팔이 있는 □□ □□ □□이다.

성간 물질이 밀집되어 있어 구름처럼 보이는 것을 □□이라 하고, 많은 별이 모여 무리를 이루고 있는 것을 □□이라고 한다.

한 점에 모여 있던 우주에서 대폭발이 일어나 점점 팽창하여 현재 상태에 이르렀다는 이론을 □□ □□□이라고 한다.

지구 주위를 돌면서 통신이나 기상, 우주 탐사 등의 역할을 하는 것을 □□□□이라고 한다.

그림은 천구에 별 A의 위치를 나타낸 것이다.

(1) 별 A의 방위각은 얼마인가?(단, 방위각의 기준은 북점이다.)

(2) 별 A의 고도는 얼마인가?

그림은 E1 위치에서 별 S를 관측하고 6개월 후 E2 위치에서 다시 관측한 것을 나타낸 것이다

(1) 별 S가 S1위치에서 S2 위치로 이동한 것처럼 보이는 이유는 무엇인가?

(2) 지구와 별 S가 이루는 각도인 ∠E1SE2가 0.2″라면, 별 S까지의 거리는 얼마인가?

(3) 만약 별 S가 현재의 위치보다 더 멀리 있으면 별 S의 연주 시차는 어떻게 변할지 설명해 보자.

표는 여러 별의 겉보기 등급과 절대 등급 및 색깔을 나타낸 것이다.

구분	태양	베텔게우스	리겔	시리우스
겉보기 등급	－26.8	0.7	0.1	－1.5
절대 등급	4.8	－7.2	－7.3	1.4
색깔	노란색	붉은색	청백색	흰색

(1) 지구에서 볼 때 가장 어둡게 보이는 별은 어느 것인가?

(2) 실제로 가장 어두운 별은 어느 것인가?

(3) 지구에서의 거리가 10 pc보다 가까이 있는 별은 어느 것인가?

(4) 표면 온도가 가장 높은 별은 어느 것인가?

우리은하에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 태양은 우리은하의 중심에 있다.

② 우리은하는 막대 나선 은하이다.

③ 우리은하 속에서 별들은 고르게 분포하고 있다.

④ 우리은하 중심은 대부분 성운으로 구성되어 있다.

⑤ 지구에서 우리은하 중심 방향을 바라보면 은하수의 폭이 좁고 어둡게 관측된다.

그림 (가)와 (나)는 우리은하를 구성하는 천체들을 나타낸 것이다.

(가)                                (나)

위 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (가)는 산개 성단이고, (나)는 구상 성단이다.

② (가)는 (나)보다 별의 수가 많다.

③ (가)는 (나)보다 최근에 생성되었다.

④ (가)는 파란색 별들이 많이 포함되어 있다.

⑤ (나)는 우리은하의 중심과 주변에 많이 분포한다.

그림 (가)∼(라)는 여러 종류의 외부 은하를 나타낸 것이다.

(가)               (나)               (다)              (라)

(1) 외부 은하를 (가)∼(라)로 분류하는 기준은 무엇인가?

(2) (나)와 (다) 은하의 차이점은 무엇인가?

우주 개발을 위한 우주 탐사선이나 인공위성의 연결이 옳은 것은?

① 최초의 인공위성 - 컬럼비아 호 ② 우주 정거장 - 허블

③ 우주 망원경 - ISS             ④ 목성 탐사 - 스푸트니크 1호

⑤ 최초의 유인 달 탐사 - 아폴로 11호

인공위성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 인공위성은 지구 주위를 공전한다.

② 지피에스(GPS)는 인공위성을 이용한 것이다.

③ 우주 정거장과 우주 망원경은 인공위성에 해당한다.

④ 태양 에너지를 사용하는 인공위성의 수명은 영구적이다.

⑤ 인공위성을 이용하여 대기 및 해양에 대한 원격 탐사를 할 수 있다.

정답과 해설

Ⅶ. 외권과 우주 개발

1. 물체와의 거리가 멀어질수록 시차는 작아진다.   2. 5 pc   3. 1등성이 6등성보다 약 100배 밝게 보인다.   4. 지구로부터의 거리가 매우 가깝기 때문이다.   5. 별의 표면온도가 다르기 때문이다.   6. 스케다르의 색깔은 주황색이고, 표면온도는 약 4200 ℃이다. 루크바흐의 색깔은 흰색이고, 표면온도는 약 8100 ℃이다.   7. 막대 나선 은하   8. 산개 성단은 우리은하의 나선팔에, 구상 성단은 우리은하의 중심이나 헤일로 부근에 많이 분포한다.   9. 멀어   10. 우주가 팽창하기 때문이다.   11. 인공위성은 통신, 기상 관측, 우주 기지, 우주 탐사, 군사 정찰, 지구 관측 등의 역할을 한다.   12. 우주 개발로 인해 우주 쓰레기의 문제점이나 영유권을 주장하는 문제점 등이 생길 수 있다.   13. 고도, 방위각, 고도, 방위각   14. 연주 시차   15. 겉보기 등급, 100, 2.5   16. 절대 등급   17. 높, 낮   18. 막대 나선 은하   19. 성운, 성단   20. 빅뱅 우주론   21. 인공위성   22. (1) 210° (2) 60°   23. (1) 지구가 공전하기 때문 (2) 10 pc (3) 별 S의 연주 시차는 현재보다 작아진다.   24. (1) 베텔게우스 (2) 태양 (3) 태양, 시리우스 (4) 리겔   25. ②   26. ②   27. (1) 은하의 모양 (2) 은하의 중심 부분과 나선팔을 연결하는 막대 모양의 유무   28. ⑤   29. ④

22. (1) 천체의 위치는 방위각과 고도로 나타낼 수 있다. 방위각은 별의 방향을 나타내는 값으로 북점을 기준으로 시계 방향으로 측정한 각도이다. 그림에서 별 A의 방위각은 210°(=180°+30°)이다.

(2) 천체의 고도는 별이 얼마나 높이 떠 있는지를 나타내는 값으로 지평선으로부터 측정한 각도이다. 그림에서 별 S의 고도는 60°이다.

23. (1) 배경이 되는 별에 대해 상대적으로 가까이 위치한 별 S는 지구의 공전에 의해 S1 위치에서 S2 위치로 이동한 것처럼 보인다.

(2) ∠E1SE2가 0.2"라면 별 S의 연주 시차가 0.1"이므로, 별 S까지의 거리(r)는 [eqn: {1} over {0.1 '' }]=10 pc이다.

(3) 별 S가 현재의 위치보다 더 멀리 있으면 별 S의 연주 시차는 작아진다. 즉, 별까지의 거리와 연주 시차는 반비례 관계이다.

24. (1) 별의 겉보기 등급이 클수록 어둡게 보이는 별이다. 따라서 가장 어둡게 보이는 별은 겉보기 등급이 가장 큰 베텔게우스이다.

(2) 실제로 가장 어두운 별은 절대 등급이 가장 큰 태양이다.

(3) 겉보기 등급이 절대 등급보다 작은 태양과 시리우스는 거리가 10 pc보다 가까이 있다.

(4) 색깔에 따른 표면 온도를 비교하면 파란색>청백색>흰색>노란색>붉은색 순서이다. 따라서 청백색을 띠는 리겔의 표면 온도가 가장 높다.

25. ① 태양계는 우리은하의 중심으로부터 약 3만 광년 떨어진 나선팔에 분포한다.

③ 대부분의 별들은 우리은하의 중심 부분과 나선팔에 분포해 있다.

④ 우리은하의 중심 부분에는 구상 성단이 주로 분포한다.

⑤ 지구에서 우리은하의 중심 방향을 바라보면 은하수의 폭이 넓고 밝게 관측된다.

26. (가)는 산개 성단이고, (나)는 구상 성단이다. (가)는 (나)보다 구성하는 별의 개수가 적고, 나이가 어리며, 표면 온도가 높은 파란색 별들이 많다. 산개 성단은 우리은하의 나선팔에 주로 분포하고, 구상 성단은 우리은하의 중심 부분과 헤일로에 주로 분포한다.

27. (1) (가)는 타원 은하, (나)는 정상 나선 은하, (다)는 막대 나선 은하, (라)는 불규칙 은하이다. (가)∼(라)는 외부 은하를 모양에 따라 분류한 것이다.

(2) (나)와 (다)는 은하의 중심 부분과 나선팔을 연결하는 막대 모양의 유무에 따라 구분한다.

28. 컬럼비아 호는 우주 왕복선이다. 목성을 탐사한 탐사선은 파이오니호, 보이저호, 갈릴레오 호 등이다.

29. 인공위성은 연료를 사용하므로 수명이 영구적이지 않다. 태양 전지는 통신, 사진 촬영 등에 사용되지만 위성의 수명에는 영향을 미치지 못한다.