과학(20417)
Ⅲ. 태양계
7. 행성의 특징
태양계를 구성하는 행성의 특징에 대해 알아봅시다.
생각열기
태양계에는 총 몇 개의 행성이 있을까요?
여러분들은 수금지화목토천해의 태양계 행성을 들어본 적이 있을 것입니다.
이번 시간에는 태양계 행성 각각의 특징에 대해 알아보겠습니다.
탐구하기
◎ [활동1] 태양계 행성으로의 여행! 내행성과 지구
https://cls.edunet.net/play/view.do?e=RsHir71VR
태양에서 가장 가까운 수성, 두꺼운 대기 온실 효과로 표면 온도가 약 470℃까지 올라가는 금성, 높은 산과 가장 큰 협곡이 있는 화성, 거대한 외눈박이 괴물처럼 보이는 목성, 아름다운 고리를 가진 토성 등 상상도 하지 못한 장관을 만날 수 있을 것입니다.
태양과 태양의 중력에 의해 그 주위를 돌고 있는 행성, 왜소 행성, 혜성, 위성체 들의 천체로 이루어진 계를 태양계라고 합니다. 태양계의 행성으로는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 있습니다.
극한 환경을 체험하고 싶다면, 수성!에 대해 알아볼까요?
수성은 태양계 행성 중 가장 가기 힘든 행성일 것입니다. 태양과 가장 가까워서 뜨겁고 태양풍이 거세게 불고 있기 때문입니다. 유성체가 또 얼마나 무섭게 날아오는지 지표마다 무시무시한 운석구덩이가 가득합니다. 태양이 끌어당긴 소행성이 점점 빠른 속도로 날아와 태양 가까이에 있는 수성에 부딪힌 결과입니다. 달보다 약간 큰 수성은 그 크기가 너무 작고 그로 인해 중력이 약하기 때문에, 날아오는 소행성으로부터 지켜줄 대기가 없습니다. 대기가 없어 낮에는 온도가 400℃ 이상으로 매우 높아지고 밤에는 영하 150℃ 이하로 내려가서 낮과 밤의 표면 온도 차이가 매우 큽니다. 수성은 크기도 작고 지구에서 잘 보이지도 않지만 태양에서 가장 가까운 태양계의 첫 번째 행성입니다.
우리가 살고 있는 푸른 행성 지구에 대해 알아보겠습니다.
지구는 우주에서 봤을 때 푸른색의 바다, 녹색의 산과 갈색의 흙, 그리고 흰색의 구름이 조화를 이루고 있는 아름다운 행성입니다. 달을 위성으로 가지며 산소가 풍부한 대기와 물을 가지고 있어 살아 있는 생물체의 낙원입니다.
◎ [활동2] 태양계 행성으로의 여행! 외행성
https://cls.edunet.net/play/view.do?e=mjXQQQxyV
이제 태양에서 지구보다 멀리 떨어져 공전하는 행성으로 여행을 떠나볼까요?
브라질의 이과수 폭포, 스위스의 알프스 산맥, 미국의 그랜드 캐니언의 여행지들은 경관이 아름답다는 공통점이 있습니다. 행성 중에서도 이렇게 경관이 좋은 곳이 있습니다. 바로 화성입니다. 화성에 대해 알아볼까요?
화성은 레드 플래닛이라는 별명답게 노을이 장관을 이룹니다. 산화철로 이루어진 토양이 공기 중에 붉은 먼지와 모래를 만들어 햇빛에 의해 붉은 노을처럼 보이기 때문입니다. 또한 태양계에서 가장 높은 산인 올림포스 화산이 있고, 태양계에서 가장 큰 협곡인 매리너 계곡도 있습니다. 매리너 계곡의 별명은 화성의 흉터입니다.
화성 여행은 아름다운 경관 말고도 뜨거운 화제가 되고 있는데 무엇 때문일까요?
바로 현지에서 생명체를 만날지도 모른다는 기대감 때문입니다. 화성에 있는 골짜기에는 대부분 물에 침식된 흔적이 남아있습니다. 이를 통해 과거에 상당한 양의 물이 흘렀을 것이라고 추측할 수 있습니다. 또한 화성의 양극에는 다량의 얼음 덩어리가 존재하기 때문에 과학자들은 이 물을 이용해 화성에 존재했을 생명체의 흔적을 추적하고 있습니다. 그러나 화성은 지구 크기의 절반 정도이며 대기의 대부분이 산소가 아닌 이산화탄소로 구성되었습니다. 그마저도 지구의 1/100 정도로 희박한 수준입니다. 따라서 운석 충돌이나 태양풍의 영향으로부터 생명체를 보호할 수 없습니다. 지금의 화성은 죽은 행성인 셈이지요.
다음은 빛날 기회를 잃은 슬픈 2인자 목성입니다.
사실 목성은 태양처럼 항성이 될 수도 있었습니다. 하지만 46억 년 전 태양의 성장으로 인해 목성은 더 이상 커질 수 없었고, 태양의 영향력으로부터 일정한 거리를 둬야 했습니다. 이런 이유로 지금과 같이 수소, 헬륨으로 이루어진 가스형 행성이 되었습니다. 목성은 크기와 무게, 중력 등 모든 면에서 태양계 행성 중 1등입니다. 태양계 8개 행성을 모두 합쳐놓은 질량의 2/3를 차지하고, 직경은 지구의 11배인 14만 2984km나 됩니다. 목성은 그 크기가 워낙 크기 때문에 한 번에 다 보기 힘듭니다. 그리고 미스터리한 대기 현상인 대적점을 중점적으로 구경하길 권합니다. 대적점은 목성과 같은 가스형 행성이 빠르게 자전하면서 대기의 격렬한 소용돌이를 만드는 현상입니다. 그 크기는 지구 지름의 약 2배에 이릅니다. 또한 빠른 자전으로 인해 적도와 나란한 아름다운 줄무늬가 나타납니다.
다음으로 살펴볼 아름다운 행성은 고리만 봐도 본전은 건진다는 토성입니다.
토성은 태양계 행성 중 목성 다음으로 크지만 물보다 밀도가 작고 매우 빠르게 자전하기 때문에 태양계 행성 중 가장 납작한 모습입니다. 대기는 주로 수소와 헬륨으로 되어 있으며 표면에는 목성처럼 적도와 나란한 줄무늬가 나타납니다. 적도 상공에는 여러 개의 크고 아름다운 고리가 있는데, 이 고리는 수많은 암석과 얼음 조각으로 이루어져 있습니다.
청록빛의 얼음 행성인 천왕성을 살펴보겠습니다.
목성과 토성의 대기는 대부분이 수소와 헬륨으로 이루어져 있지만, 천왕성의 대기는 독특하게도 물, 암모니아, 메테인, 탄화 수소와 같은 휘발성 물질이 많습니다. 이런 대기는 태양의 적색 파장을 흡수하고 청색과 녹색 파장의 빛을 반사해 청록색을 띠게 만듭니다. 천왕성은 태양계 행성 가운데 가장 춥습니다. 대기의 온도가 영하 224℃까지 떨어집니다. 이는 태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 해왕성보다도 낮은 온도입니다. 특이한 자전은 천왕성에서만 볼 수 있는 이색 볼거리입니다. 자전축이 태양계 평면에 거의 누워있는 것처럼 98°가량 기울어져 있습니다. 이런 독특한 자전 때문에 한 쪽 극은 지구 시간으로 42년 동안 태양빛을 받고 반대쪽 극은 같은 기간 어둠에 놓이게 됩니다. 천왕성에도 고리가 있습니다. 다만 천왕성의 고리는 크기가 작고 어두운 입자로 이루어져 있기 때문에 토성의 빛나는 고리처럼 잘 보이지는 않습니다. 태양계 대부분의 행성들은 공전 방향과 동일한 방향으로 자전하지만 금성과 천왕성 만은 공전 방향과 반대로 자전합니다.
태양계 중 마지막으로 살펴볼 행성은 다이아몬드 바다와 같은 해왕성입니다.
해왕성은 천왕성의 공전 궤도 연구를 통해서 그 존재가 예측된 후에 망원경으로 관측되여 발견된 행성입니다. 해왕성의 크기는 천왕성보다 약간 작지만 질량은 오히려 약간 더 큽니다. 대기 중의 메테인이 붉은빛을 흡수하기 때문에 푸른빛을 띤다고 합니다. 잘 보이지는 않지만 고리를 가지고 있으며 표면에는 대기의 소용돌이로 생긴 커다란 검은 부분이 나타납니다.
개념 정리하기
1. 태양계
・태양계 : 태양과 태양 주위를 공전하는 모든 천체 및 이들이 차지하는 공간
→ 태양 주위를 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등이 돌고 있음
・태양계 행성들의 공전 : 행성들이 공전하는 궤도면은 지구가 공전하는 궤도면과 거의 일치하며, 모든 행성들은 같은 방향으로 공전한다.
2. 태양계 행성의 특징
도전하기
+참고영상
내용구성: 이수영((대구 덕화중)