뿌리학습 · 중학 과학탐구
태양계 천체와 태양의 활동
태양계는 태양과 그 주위를 도는 천체들이 이루는 무리다. 행성 이름을 먼저 외우기 때문에 태양계가 행성만으로 이루어졌다고 생각하기 쉬운데, 그렇지 않다. 태양계에는 중심의 태양, 태양 주위를 도는 여덟 개의 행성, 행성 주위를 도는 위성, 그리고 소행성과 혜성 같은 천체들이 함께 있다.
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개념 정리
먼저 태양과 행성의 차이를 분명히 해 두자. 태양은 스스로 빛을 내는 별이다. 행성은 스스로 빛을 내지 못하고 태양의 빛을 반사해서 보인다. 밤하늘에서 행성이 밝게 보이는 것도 반사된 빛 때문이다.
위성은 행성 주위를 도는 천체다. 지구의 달을 떠올리면 되는데, 모든 행성이 위성을 가진 것은 아니고 그 수도 행성마다 다르다.
이제 행성을 두 무리로 나누어 보자. 여덟 행성은 지구형 행성과 목성형 행성으로 구분한다. 수성, 금성, 지구, 화성이 지구형이고 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 목성형이다.
여기서 구분 기준을 정확히 알아야 한다. 안쪽 넷과 바깥쪽 넷으로 나뉘기 때문에 태양과의 거리로 나눈 것처럼 보이지만, 실제 기준은 행성이 가진 성질이다. 크기, 질량, 밀도, 표면 상태 같은 특징이 두 무리로 뚜렷하게 갈리기 때문에 나눈 것이고, 그 결과가 거리 순서와 겹치는 것이다.
지구형 행성은 크기가 작고 질량도 작다. 대신 단단한 암석으로 이루어져 있어 밀도가 크고, 딛고 설 수 있는 표면이 있다. 위성의 수가 적거나 없고 고리가 없다.
목성형 행성은 크기가 크고 질량도 크다. 그런데 여기서 자주 틀리는 지점이 있다. 크다고 밀도까지 큰 것은 아니다. 목성형 행성은 주로 가벼운 물질로 이루어져 있어 밀도가 작다. 크기는 지구형보다 훨씬 크지만 성분이 가볍기 때문에 같은 부피에 들어 있는 물질의 양은 오히려 적다.
같은 이유로 목성형 행성에는 단단한 표면이 없다. 사진에서 보이는 줄무늬나 소용돌이는 땅의 무늬가 아니라 대기의 모습이다. 그리고 목성형 행성들은 모두 고리를 가지고 있다. 토성의 고리가 워낙 뚜렷해서 토성만 고리가 있다고 생각하기 쉽지만 그렇지 않다. 위성의 수도 목성형 쪽이 훨씬 많다.
이제 태양 자체를 보자. 태양의 표면에서 눈에 띄는 것이 흑점이다. 흑점은 주변보다 검게 보이는 영역인데, 이름 때문에 구멍이나 차가운 물체로 오해하기 쉽다. 흑점은 주변보다 온도가 낮은 영역이다. 태양의 표면은 약 6000도인데 흑점은 약 4000도로, 2000도쯤 낮을 뿐 여전히 매우 뜨겁다. 주변이 더 밝기 때문에 상대적으로 어둡게 보이는 것뿐이다.
흑점을 여러 날 관측하면 위치가 조금씩 옮겨 가는 것이 보인다. 흑점이 스스로 걸어 다니는 것이 아니라 태양이 자전하기 때문이다. 이 관측으로 태양이 스스로 돈다는 사실을 알 수 있다.
태양의 대기에서도 여러 현상이 일어난다. 태양 표면 위로 솟아오르는 붉은 불꽃 모양의 홍염이 있고, 태양 표면에서 갑자기 많은 에너지가 방출되는 플레어가 있다. 태양의 바깥쪽으로는 코로나가 넓게 퍼져 있다. 코로나는 평소에도 있지만 태양 표면의 빛이 너무 밝아 보이지 않고, 개기 일식 때 달이 태양을 가리면 관측할 수 있다.
이런 현상들은 흑점 수가 많을 때 함께 활발해진다. 흑점이 많은 시기를 태양의 활동이 활발한 시기라고 한다.
태양의 활동은 지구와도 관계가 있다. 태양이 멀리 있어 상관없다고 생각하기 쉽지만, 활동이 활발해지면 태양에서 오는 전기를 띤 입자가 늘어나 지구에 영향을 준다. 지구 자기장이 교란되는 자기 폭풍이 일어나고, 인공위성이 고장 나거나 무선 통신에 장애가 생기며, 극지방에서 오로라가 더 자주 크게 나타난다.
이 단원 시험에서 묻는 것
학교 시험은 교육과정 성취기준을 바탕으로 출제됩니다. 이 단원의 성취기준은 다음을 할 수 있는지 확인하도록 정하고 있습니다.
- [9과07-02]태양의 표면과 대기에서 일어나는 현상을 알고, 태양의 활동이 지구에 미치는 영향을 추론할 수 있다.
자주 하는 착각
태양계의 구성
- 태양계를 행성만으로 이루어진 것으로 본다. 행성 이름부터 외우기 때문이다. 태양계에는 태양과 행성 외에도 행성 주위를 도는 위성, 소행성, 혜성 등이 함께 있다.
- 태양을 행성 중 하나로 본다. 태양계의 중심에 있어 같은 무리로 묶기 때문이다. 태양은 스스로 빛을 내는 별이고, 행성은 스스로 빛을 내지 못하며 태양 빛을 반사해 보인다.
- 달이 지구를 도는 것처럼 모든 행성이 위성을 가진다고 본다. 지구를 기준으로 생각하기 때문이다. 위성의 수는 행성마다 다르며 위성이 없는 행성도 있다.
지구형 행성과 목성형 행성
- 두 무리를 태양과의 거리만으로 나눈다고 본다. 안쪽 넷과 바깥쪽 넷으로 나뉘기 때문이다. 구분 기준은 크기, 질량, 밀도, 표면 상태 같은 성질이다. 거리 순서와 결과가 겹칠 뿐 기준 자체가 거리는 아니다.
- 크기가 큰 행성일수록 밀도도 크다고 본다. 크면 무겁다고 생각하기 때문이다. 목성형 행성은 크지만 주로 가벼운 물질로 이루어져 밀도가 작다. 지구형 행성은 작지만 단단한 암석으로 되어 있어 밀도가 크다.
- 목성형 행성에 단단한 표면이 있다고 본다. 행성 그림에 표면 무늬가 있기 때문이다. 목성형 행성은 주로 가벼운 물질로 이루어져 딛고 설 수 있는 단단한 표면이 없다. 보이는 무늬는 대기의 모습이다.
- 고리를 가진 행성은 토성뿐이라고 본다. 토성의 고리가 뚜렷하게 보이기 때문이다. 목성형 행성들은 모두 고리를 가지고 있으며, 다만 토성의 고리가 가장 뚜렷하다.
태양의 표면과 활동
- 흑점을 태양에 뚫린 구멍이나 차가운 물체로 본다. 검게 보이기 때문이다. 흑점은 주변보다 온도가 낮은 영역이다. 태양 표면이 약 6000도인 데 비해 흑점은 약 4000도로, 낮다고 해도 여전히 매우 뜨거우며 주변이 더 밝아 상대적으로 어둡게 보일 뿐이다.
- 흑점의 위치가 변하는 것을 흑점이 스스로 이동하기 때문이라고 본다. 관측 사진에서 위치가 달라지기 때문이다. 흑점이 이동해 보이는 것은 태양이 자전하기 때문이다. 이 관측으로 태양이 자전한다는 사실을 알 수 있다.
- 태양의 활동이 지구와 무관하다고 본다. 태양이 멀리 있기 때문이다. 태양 활동이 활발해지면 지구에서 자기 폭풍이나 통신 장애가 생기고 극지방에서 오로라가 자주 나타난다.
이런 오개념, 나도 갖고 있을까?
태양계는 태양과 행성만으로 이루어져 있다.정답 보기
X (흔한 오개념이에요)
학교에서 태양계를 배울 때 행성의 이름과 순서를 먼저 외우다 보니, 태양계가 태양과 행성만으로 구성된 것처럼 느끼기 쉬워요. 실제로는 행성 주위를 도는 위성, 화성과 목성 사이 등에 분포하는 소행성, 긴 꼬리를 가진 혜성 등 다양한 천체들도 모두 태양계의 구성원이에요.
태양은 스스로 빛을 내는 별이며, 스스로 빛을 내지 못하는 행성과는 구별된다.정답 보기
O (맞는 설명이에요)
태양계의 중심에 태양이 있고, 태양과 행성이 함께 태양계를 이루다 보니 태양을 행성의 한 종류로 묶어 생각하기 쉬워요. 실제로는 태양은 스스로 빛을 내는 별이고, 행성은 스스로 빛을 내지 못하고 태양 빛을 반사해서 보이는 천체예요. 태양계 안에 있다고 해서 모두 행성인 것은 아니에요.
태양계의 모든 행성은 지구처럼 위성을 가지고 있다.정답 보기
X (흔한 오개념이에요)
지구에는 달이라는 위성이 있어서 모든 행성에도 위성이 있을 것이라고 생각하기 쉬워요. 하지만 실제로는 수성이나 금성처럼 위성이 하나도 없는 행성도 있고, 행성마다 위성의 수는 제각각 달라요.
나머지 OX 문제와 4지선다 문제는 앱에서 풀어볼 수 있어요.
자주 묻는 질문
교육부 고시 제2022-33호 과학탐구 교육과정 기반