보이지 않는 것이 남긴 두 흔적
지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 두 별의 12일 밤 관측 자료를 보고 지시대로 직접 표시·계산한 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.
별 ㄱ — 밝기(기준 100.0): 100.0·99.9·100.0·98.5·100.0·99.9·100.0·98.5·99.9·100.0·99.9·98.5 / 다가옴(−)·멀어짐(+) 값: +2·0·−2·0·+2·0·−2·0·+2·0·−2·0
별 ㄴ — 밝기: 100.0·99.9·100.0·99.9·100.0·99.9·100.0·99.9·100.0·99.9·100.0·99.9 / 값: 0·0·0·0·0·0·0·0·0·0·0·0 (각 값은 1일부터 12일까지 차례로 적은 것) 예제: 별 ㄱ (12일 밤 관측) (비교용: 별 ㄴ)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①별 ㄱ의 밝기 12개 값에서 다른 날보다 뚜렷이 낮아진 날의 번호를 모두 찾아 [칸 A]에 적으세요.
- ②[칸 A]의 날들이 며칠마다 되풀이되는지 간격을 세어 [칸 B]에 적으세요.
- ③별 ㄱ의 다가옴(−)/멀어짐(+) 값이 같은 모양으로 되돌아오기까지 며칠 걸리는지 세어 [칸 C]에 적으세요.
- ④[칸 B]와 [칸 C]를 나란히 적고, 두 되풀이 간격이 같은지 다른지 [칸 D]에 적으세요.
- ⑤별 ㄴ의 밝기와 값에도 이런 낮아짐이나 되풀이가 있는지 확인해 [칸 E]에 '있음/없음'으로 적으세요.
칸 A — 별 ㄱ에서 밝기가 뚜렷이 낮아진 날
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)별 ㄱ에서 밝기가 낮아지는 간격과 값이 되풀이되는 간격이 같게 나왔습니다. 이것이 별 ㄱ만의 우연일까요, 어떤 별에서도 나타나는 규칙일까요? 자료 뒤(13일 이후)에 밝기가 다시 낮아질 날을 예측하고, 그 근거를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 다음 낮아짐은 ___일에 올 것이다. 왜냐하면 …
(2)별 ㄴ은 별 ㄱ과 무엇이 달랐나요? 별 ㄱ 주위에는 있고 별 ㄴ 주위에는 없는 것이 무엇일지, 두 별의 차이를 만든 원인을 여러분의 말로 설명하세요. (15점)
(3)별 ㄱ에서 밝기가 주기적으로 잠깐 낮아진 일과, 별이 다가왔다 멀어졌다를 되풀이한 일을 하나의 원인으로 함께 설명해 보세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 두 자료에서 낮아진 날·되풀이 간격을 빠짐없이 찾고, 두 별을 정확히 비교함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 관찰 결과의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다음 일을 예측해 규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 과학 용어를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
보이지 않는 것이 남긴 두 흔적 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.중심별 앞을 지나가는 행성이 별빛의 일부를 가려, 별의 밝기가 주기적으로 조금 어두워지는 현상을 이용하는 외계 행성 탐사 방법의 이름을 쓰시오.
2.외계 행성이 중심별을 도는 동안 중심별도 공통 질량 중심 둘레를 돌며 지구에 가까워졌다 멀어졌다 한다. 중심별이 지구에서 멀어질 때, 별빛의 스펙트럼 흡수선의 파장과 치우침이 어떻게 변하는지 쓰시오.
3.어떤 외계 행성이 식 현상(밝기 감소)으로 발견되려면, 그 행성의 공전 궤도면과 지구에서 바라보는 시선 방향은 어떤 관계여야 하는지 쓰고 그 이유를 설명하시오.
4.다음 중 시선 속도법으로 더 쉽게 발견되는 외계 행성은 무엇인지 고르고, 그 까닭을 쓰시오. (가) 질량이 크고 중심별에 가까이서 도는 행성 (나) 질량이 작고 중심별에서 멀리 도는 행성
5.외계 행성 탐사 초기에는 질량이 크고 중심별에 가까운 행성이 주로 발견되었다. 이후 정밀한 관측이 가능해지면서 발견되는 외계 행성계의 특징이 어떻게 달라졌는지 한 가지 쓰시오.
정답
1. 식 현상(별의 밝기 감소)을 이용하는 방법 — 트랜지트법(통과법)
2. 멀어질 때 파장이 길어져 흡수선이 붉은색 쪽으로 치우친다(적색 편이). 가까워질 때는 파장이 짧아져 청색 편이. 이 주기적 변화로 행성을 찾는 것이 시선 속도법이다.
3. 궤도면이 시선 방향과 거의 나란해야 한다. 그래야 행성이 별 앞을 가로질러 지나가며 별빛을 가려 밝기가 감소한다. 궤도면이 시선에 수직이면 별 앞을 지나지 않아 밝기 변화가 나타나지 않는다.
4. (가). 질량이 크고 중심별에 가까울수록 중심별을 더 세게 끌어당겨 중심별의 흔들림(다가오고 멀어지는 정도)이 커지므로 검출하기 쉽다.
5. 지구와 크기·질량이 비슷하거나 중심별에서 멀리 떨어진 행성도 많이 발견되어, 다양한 크기·궤도의 외계 행성계가 알려지게 되었다.