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  7. 천체 관측

소제목1


1. 태양 중심설(지동설)의 주장


  • 기원전 4세기경 아리스타르코스가 처음 주장
  • 16세기 말 코페르니쿠스가 확립


2, 태양 중심설(지동설)


지동설(코페르니쿠스의 우주 체계)


  • 우주의 중심은 지구가 아니라 태양이며, 태양을 중심으로 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성 순으로 원을 그리며 공전한다.
  • 지구는 하루를 주기로 자전하며, 달은 지구의 주위를 공전한다.
  • 행성들의 역행 현상은 지구와 다른 행성들의 공전 속도 차이 때문에 나타난다. (태양에서 멀수록 행성들의 공전 속도가 느려진다는 사실로 설명)
  • 수성과 금성은 지구의 공전 궤도보다 안쪽에 있기 때문에 태양에서 일정한 각도 이상 멀어지지 않는다. ➞ 내행성의 최대 이각 설명


3. 지동설의 한계


  • 행성들이 완전한 원운동을 한다고 설명하였다.
  • 천동설에서와 마찬가지로 별들이 고정된 채로 천구에 붙어 있다고 생각하였다.


지동설의 증거


1. 목성의 위성 관측


  • 갈릴레이가 자신이 만든 망원경으로 목성 둘레를 도는 4개의 위성(갈릴레이 위성) 발견하였다.

➞ '모든 천체가 지구를 중심으로 돈다.'는 천동설을 반박


◇갈릴레이 위성 :가니메데, 칼리스토, 이오, 유로파


2. 금성의 위상 변화 관측


  • 천동설에서는 금성이 태양과 지구 사이에만 존재하므로 반달 이상의 위상을 가질 수 없으나,갈릴레이는 망원경을 통해 보름달과 유사한 모양의 위상을 관측했다.


3. 항성의 연주 시차


  • 연주 시차는 지구의 공전으로 나타나는 현상이므로 지동설로만 설명이 가능하다. ➞ 지구가 공전한다는 확실한 증거


◇ 천동설과 지동설에서의 금성의 위상 변화

천동설에 의하면, 금성은 지구와 태양 사이에 놓인 주전원 위에서만 움직이므로 금성의 위상이 초승달과 그믐달 모양만 반복해 나타날 뿐 반달 이상의모양은 나타날 수 없다.

갈릴레이의 관측으로 볼 수 있는 반달과 보름달 사이의 모양이 나타나려면 지구에서 볼 때 금성이 태양 뒤편에 있어야 하므로, 지동설 모형이 옳다는 증거가 된다. 그리고 천동설에서는 지구와 금성 사이의 거리 변화가 크지 않기 때문에 실제 보이는 것만큼의 크기 변화를 설명하기 어렵다.


천동설에서 금성의 위상 변화 지동설에서 금성의 위상 변화


관련문제

문제

01

그림 (가)와 (나)는 천체의 운동을 설명하는 두 가지 우주관을 나타낸 것이다. 그림 (가)에서는 설명할 수 없지만, 그림 (나)에서는 설명할 수 있는현상을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보기>

천동설과 지동설


<보기>


ㄱ. 수성의 최대 이각이 금성의 최대 이각보다 작다.

ㄴ. 화성이 때때로 천구 상에서 역행을 한다.

ㄷ. 금성의 위상이 보름달 모양에 가까울 때가 있다.

ㄹ. 가까운 별들의 연주 시차를 측정할 수 있다.

선택지

① ㄱ, ㄴ

② ㄴ, ㄷ

③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ

⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 :

해설 :

천동설에서는 금성이 항상 지구와 태양 사이에만 위치하므로 보름달에 가까운 모양의 위상이 나타나는 것을 설명할 수 없다. 또한 지구가 우주의 중심에 고정되어 움직이지 않으므로 별의 연주 시차가 생길 수 없다.


그림 (가)와 (나)는 각각 천동설과 지동설을 나타낸다. 천동설에서는 금성이 항상 지구와 태양 사이에 위치하게 되어 보름달 모양에 가까운 금성의 위상을 설명할 수 없다. 보름달 모양에 가까운 금성의 위상은 지동설에서만 설명된다.


ㄱ. 천동설에서는 금성의 최대 이각이 수성의 최대 이각보다 큰 이유를 주전원의 크기 차이로 설명했고, 지동설에서는 공전 궤도의 크기 차이로 설명했다.

ㄴ. 화성의 역행 현상은 천동설과 지동설 모두에서 설명된다.

문제

01

갈릴레이의 천체 관측 결과들 중에서 천동설을 가장 효과적으로 반박할 수 있는 두가지를 <보기>에서 바르게 고른 것은?

<보기>

<보기>


ㄱ. 금성이 보름달 모양으로 보인다.

ㄴ. 은하수는 수많은 별들의 집단이다.

ㄷ. 달에는 많은 운석 구덩이가 존재한다.

ㄹ. 목성의 둘레를 공전하는 위성이 존재한다.

선택지

① ㄱ, ㄴ

② ㄱ, ㄷ

③ ㄱ, ㄹ

④ ㄴ, ㄹ

⑤ ㄷ, ㄹ

정답 :

해설 :

위상이 보름달과 유사하게 보이는 금성은 천동설에서는 설명할 수 없는 현상이었으며, 목성 주위를 도는 위성의 발견은 모든 천체가 지구 주위를 돈다는 천동설의 입장에 위배된다.

갈릴레이는 보름달과 유사한 모양의 금성을 관측하였는데, 이는 금성이 항상 태양과 지구 사이에 위치하게 되는 천동설에서는 설명할 수 없는 현상이었다. 또한, 목성의 주위를 도는 위성들을 발견했는데, 이는 당시의 모든 천체는 우주의 중심인 지구 주위를 돌아야 한다는 천동설의 입장에 위배되는 현상이었다.

참고서 연관목차

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  1. 1.소중한 지구

    1. 1 . 행성으로서의 지구

    2. 2 . 지구의 선물

    3. 3 . 아름다운 한반도

  2. 2.생동하는 지구

    1. 1 . 고체 지구의 변화

    2. 2 . 유체 지구의 변화

  3. 3.위기의 지구

    1. 1 . 환경 오염

    2. 2 . 지구 기후 변화

  4. 4.다가오는 우주

    1. 1 . 천체 관측

    2. 2 . 우주 탐사

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