별의 밝기가 정하는 '딱 맞는 자리'

지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 별은 밝을수록 둘레를 더 따뜻하게 데운다. 어떤 거리에서 행성이 받는 따뜻함 = 별 밝기 ÷ (거리 × 거리) 로 구한다. 따뜻함이 4 이상 16 이하이면 물이 액체로 있을 수 있고, 16보다 크면 끓어 사라지며 4보다 작으면 언다. 세 별의 밝기·수명은 — ㉮ 밝기 16·수명 100억 년, ㉯ 밝기 64·수명 20억 년, ㉰ 밝기 1·수명 5000억 년(어두워서 딱 맞는 자리가 별에 아주 가깝고 좁다). 발달한 생명이 나타나려면 별이 30억 년보다 오래 살아야 한다.  예제: 별 ㉮(밝기 16)와 ㉯(밝기 64) (비교용: 아주 어두운 별 ㉰(밝기 1))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 별 ㉮(밝기 16)의 거리 1·2·3·4에서 따뜻함(=밝기÷(거리×거리))을 계산해 적으세요.
  2. [칸 A]에서 따뜻함이 4 이상 16 이하인 거리에 모두 ◯표 하세요.
  3. [칸 B]에 별 ㉯(밝기 64)의 거리 1·2·3·4·5·6에서 따뜻함을 같은 방법으로 계산해 적으세요.
  4. [칸 B]에서 따뜻함이 4 이상 16 이하인 거리에 모두 ◯표 하세요.
  5. [칸 C]에 ㉮에서 ◯한 거리의 처음·끝과 ◯표 한 칸이 몇 개인지 적으세요.
  6. [칸 D]에 ㉯에서 ◯한 거리의 처음·끝과 칸 수를 적고, [칸 C]보다 더 먼지·더 넓은지 쓰세요.
  7. [칸 E]에 세 별의 수명을 옮겨 적고, 30억 년보다 오래 사는 별에 ✓표 하세요.
칸 A — ㉮(밝기 16)의 거리별 따뜻함
칸 B — ㉯(밝기 64)의 거리별 따뜻함
칸 C — ㉮의 딱 맞는 자리 (처음·끝·칸 수)
칸 D — ㉯의 딱 맞는 자리 (처음·끝·칸 수)
칸 E — 세 별의 수명과 ✓표
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]와 [칸 D]를 비교하면, 별이 밝을수록 '딱 맞는 자리'의 위치와 넓이는 어떻게 달라졌나요? 여러분의 말로 쓰세요. (10점)

✎ 밝은 별일수록 그 자리는 더 ___에 생기고, 폭은 더 ___ …

(2)밝은 별일수록 자리가 더 멀고 넓어진 것이 ㉮·㉯라서 생긴 우연일까요, 어떤 밝기에서도 생기는 규칙일까요? 밝기를 스스로 하나 더 골라 거리 몇 개의 따뜻함을 직접 계산해 확인한 결과와 함께 쓰세요. (20점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 밝기 ___로 거리 ___에서 해 보니 …

(3)㉯는 딱 맞는 자리가 가장 넓은데도 발달한 생명이 살기에는 ㉮보다 불리할 수 있어요. [칸 E]를 근거로 무엇 때문인지, 그리고 ㉰가 가장 오래 사는데도 유리하지 않은 까닭까지 함께 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. 빼도 되는 단계가 있으면 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)각 거리의 따뜻함을 정확히 계산하고, 물이 액체인 거리와 오래 사는 별을 바르게 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)밝기에 따른 자리 변화를 자기 말로 설명하고, 밝기를 직접 골라 규칙을 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

별의 밝기가 정하는 '딱 맞는 자리' · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.생명 가능 지대란 무엇인지 '물'과 연관지어 한 문장으로 쓰시오.
2.다음은 주계열성의 분광형이다: O, B, A, F, G, K, M. (1) 표면 온도가 높은 별부터 낮은 별 순서로 나열하시오. (2) 중심별의 광도가 클수록 생명 가능 지대는 중심별에서 가까워지는지 멀어지는지 고르시오.
3.생명 가능 지대까지의 거리는 광도의 제곱근에 비례한다고 어림한다. 광도가 태양의 100배인 별의 생명 가능 지대는 태양의 약 몇 배 거리에 형성되는가?
4.지적 생명체가 존재하기 가장 유리한 중심별을 고르고 이유를 쓰시오. (가) 광도가 매우 크고 수명 5억 년인 O형 (나) 태양과 비슷하고 수명 약 100억 년인 G형 (다) 광도가 작아 생명 가능 지대가 별에 매우 가까운 M형
5.지적 생명체가 존재하려면 중심별의 수명이 최소 약 30억 년 이상이어야 한다. 수명이 10억 년인 별에서 지적 생명체가 존재하기 어려운 까닭을 쓰시오.
정답
1. 중심별 주위에서 행성 표면에 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 거리 범위(띠). 2. (1) O B A F G K M (2) 멀어진다(폭도 넓어진다) 3. √100 = 10, 약 10배 4. (나) G형 — 광도가 적당해 생명 가능 지대가 알맞게 형성되고, 수명이 충분히 길어(30억 년 이상) 생명이 진화할 시간이 있다. (가)는 수명이 너무 짧고, (다)는 지대가 별에 너무 가까워 행성이 별의 힘을 크게 받아 환경이 불안정하다. 5. 생명체가 탄생해 지적 생명체로 진화하는 데 수십억 년이 걸리는데, 수명 10억 년은 그 시간에 못 미쳐 진화가 완성되기 전에 별이 수명을 다하기 때문.
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