방법이 그린 치우친 지도
지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 자료에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 행성 8개 관측 자료를 손으로 나누고 견주어 규칙을 세운 뒤, 여러분의 말로 해석·성찰하세요. 자료 — 괄호 안은 ( 궤도[지구=1] · 질량[목성=1] · 찾은 방법 ㉠~㉣ ): 가(0.05·2·㉠) 나(20·5·㉣) 다(0.04·0.02·㉡) 라(3·0.01·㉢) 마(0.1·3·㉠) 바(40·8·㉣) 사(0.09·0.05·㉡) 아(8·0.03·㉢) 예제: 행성 8개 관측 자료 (위 목록) (비교용: 지구와 비슷한 행성 — 궤도 1 · 질량 0.003)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①위 자료에서 같은 방법(㉠~㉣)끼리 행성을 모아, 각 방법의 행성 이름을 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②㉠·㉡ 무리와 ㉢·㉣ 무리의 '궤도' 수를 견주어, 각 무리 궤도의 공통점을 [칸 C]에 적어 보세요.
- ③㉠·㉣ 무리와 ㉡·㉢ 무리의 '질량' 수를 견주어, 각 무리 질량의 공통점을 [칸 D]에 적어 보세요.
- ④[칸 C]·[칸 D]를 종합해, [칸 B]의 4칸 지도(가로=궤도, 세로=질량)에 방법 기호 ㉠~㉣을 놓아 보세요.
- ⑤네 방법이 지도에서 서로 다른 칸을 차지하는지, 겹치는 칸이 있는지 [칸 B] 위에 표시해 보세요.
- ⑥궤도 1·질량 0.003인 행성을 [칸 B] 지도에 찍고, 어느 무리에 드는지 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 B — 가로=궤도·세로=질량 4칸 지도 (㉠~㉣ 놓기)
칸 C — ㉠·㉡ / ㉢·㉣ 무리의 궤도 공통점
칸 D — ㉠·㉣ / ㉡·㉢ 무리의 질량 공통점
칸 E — 궤도1·질량0.003 행성이 든 무리
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]~[칸 B]를 보면 네 방법(㉠~㉣)이 각각 지도의 다른 칸에 모였습니다. 방법마다 모이는 자리가 다른 까닭이 무엇이라고 생각하나요? 여러분의 말로 쓰세요. (15점)
✎ 각 방법은 ___한 행성일수록 잘 찾아내기 때문에 …
(2)[칸 B]에서 방법마다 자리가 갈린 것은 이 8개 행성이라서 생긴 우연일까요, 어떤 행성 목록에서도 생기는 규칙일까요? 여러분이 행성 2~3개(궤도·질량·방법)를 직접 만들어 지도에 찍어 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 만든 행성 ___로 찍어 보니 …
(3)궤도 1·질량 0.003인 행성(지구와 비슷)은 [칸 E]에서 어느 무리에도 잘 들지 않았습니다. 이 행성이 지도의 '빈 곳'에 놓이는 것과, 실제로 이런 행성이 아직 많이 발견되지 않은 것 사이에 어떤 관계가 있을지 쓰세요. (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 지도에서 무리를 가른 네 가지 '찾는 방법'과, 표본이 방법에 따라 한쪽으로 치우친 이 현상에, 교과서에서 배운(또는 배울) 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 8개 행성을 방법별로 정확히 나누고, 궤도·질량의 공통점을 찾아 4칸 지도에 빠짐없이 배치함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 방법마다 잘 찾는 행성이 다름을 근거로 설명하고, 스스로 만든 사례로 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
방법이 그린 치우친 지도 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 생각을, 이번에는 교과서 용어로 정리하며 적용해 봅니다. 풀이·서술을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.별 주위를 도는 외계 행성을 망원경으로 직접 보기 어려운 까닭을, 밝기와 거리를 들어 한 문장으로 쓰시오.
2.다음 관측으로 외계 행성을 찾는 방법의 이름을 각각 쓰시오. (가) 행성이 중심별 앞을 지날 때 별의 밝기가 주기적으로 조금 어두워지는 것을 관측한다. (나) 행성의 인력으로 중심별이 미세하게 흔들려 별빛의 파장이 주기적으로 변하는 것을 관측한다.
3.지금까지 발견된 외계 행성이 대체로 질량이 크거나 중심별에 가까운 까닭을, 관측 방법의 특성과 관련지어 설명하시오.
4.지금까지 발견된 외계 행성계의 통계적 특징으로 옳은 것을 모두 고르시오. ㉠ 발견된 행성의 중심별은 대부분 태양 질량의 0.8~1.4배이다. ㉡ 시간이 지날수록 질량이 작은 행성은 오히려 덜 발견된다. ㉢ 가장 많이 발견된 행성의 반지름은 지구의 1.2~3.1배 정도이다. ㉣ 미세 중력 렌즈로 발견한 행성은 중심별에 매우 가깝다.
5.지구와 질량·궤도가 비슷한 행성이 아직 많이 발견되지 않은 까닭을 쓰고, 이런 행성을 더 잘 찾으려면 관측 기술이 어떻게 발전해야 할지 쓰시오.
정답
1. 중심별이 행성보다 훨씬 밝아 행성이 반사·복사하는 약한 빛이 별빛에 묻히고, 지구에서의 거리도 매우 멀기 때문이다.
2. (가) 식 현상(횡단)을 이용하는 방법 · (나) 시선 속도 변화(도플러 효과)를 이용하는 방법
3. 그런 행성일수록 중심별의 흔들림이나 밝기 변화를 크게 일으켜 현재 기술로 발견하기 쉽기 때문이다(관측 선택 효과).
4. ㉠, ㉢ (㉡ 관측 기술이 발달해 질량이 작은 행성이 더 많이 발견됨 / ㉣ 미세 중력 렌즈는 중심별에서 멀리 떨어진 행성 발견에 유리)
5. 질량이 작고 중심별과 적당히 떨어져 있어 중심별에 주는 영향(흔들림·밝기 변화)이 작아 검출이 어렵다; 더 미세한 변화까지 감지하는 정밀한 관측 기술이 필요하다.