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  7. 우주 탐사

생명체의 생존 조건


1. 액체 상태의 물


  • 생명체가 존재하기 위한 가장 중요한 조건
  • 액체 상태의 물이 존재하기 위해서는 행성이 생명 가능 지대에 위치해야 함


생명 가능 지대

- 중심별에서 적당한 거리만큼 떨어져 있어서 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 지역을 말한다.

- 태양계의 경우 현재 0.95~1.15 AU 사이의 영역이 여기에 해당한다.


생명 가능 지대


2. 적당한 대기


  • 온실 효과를 일으켜 지표 온도를 알맞게 유지
  • 우주에서 오는 유해한 자외선을 차단해 지상의 생명체를 보호


3. 자기장


  • 중심별과 우주에서 들어오는 고에너지 입자를 막아 주는 역할을 한다.


외계 생명체 탐사


1. 태양계 내부 탐사


  • 운석을 분석하거나 우주 탐사선을 이용해 태양계 천체들을 탐사한다.


2. 태양계 밖의 생명체 탐사


  • 외계 행성 발견 작업을 통해 생명 가능 지대에 있는 지구 규모의 행성인지를 확인한다.
  • 세티(SETI) 프로그램 : 외계 고등 문명이 보내는 인공 신호를 탐색한다.


◇지구 규모의 행성을 찾는 이유

행성의 질량이 너무 크면 중력도 그만큼 커지기 때문에 생명체가 살아가기에 부적당한 환경이 된다. 예를 들어, 지구 중력이 지금보다 훨씬 컸다면, 대기 중으로 물이 증발되기 어려웠을 것이고,식물이 잎까지 물을 끌어올리기 힘들어 광합성을 하기 어려웠을 것이다. 또한 대기도 지금보다 두꺼워져 온실 효과가 크게 나타났을 것이다. 이와 같은 가정하에 생명체가 살기에 가장 적당한 행성은 지구 크기의 행성으로 판단할 수 있다.


외계 행성 탐사


1. 외계 행성 탐사 방법


  • 외계 행성은 너무 어두워서 대부분 간접적인 탐사 방법을 사용한다.
  • 직접 관측 : 매우 가까운 거리에 있는 10여 개의 외계 행성에 대해서는 직접 관측을 시도하고 있다.
  • 도플러 효과의 이용(시선 속도 측정법) : 중심별과 행성이 공통 질량 중심 주위를 공전할 때 나타나는 도플러 효과로부터 행성의 존재를 확인한다. → 현재까지 외계 행성의 대부분이 이 방법으로 발견되고 있다.


◇도플러 효과

- 관측자와 광원의 상대적인 운동에 따라 빛의 파장이 달라지는 효과

- 서로 가까워질 경우에는 별빛의 파장이 짧아지고, 서로 멀어질 경우에는 길어지는 현상이다.


도플러 효과의 이용(시선 속도 측정법)


  • 식 현상 이용(횡단법) : 행성의 공전 궤도면이 관측자의 시선 방향과 나란한 경우 행성이 별의 표면을 지나는 현상을 관측해 확인한다.

식 현상 이용(횡단법)


  • 미세 중력 렌즈 현상 이용 : 가까운 별에 행성이 있을 때 멀리서 오는 별빛이 행성의 중력에 의해 미세하게 굴절하는 현상이 추가적으로 나타나는 원리를 이용한다.


◇ 중력 렌즈 : 관찰자와 광원 사이에 있는 물체의 중력에 의해 빛이 휘어져 관찰되는 것을 말한다.


미세 중력 렌즈 현상을 이용한 행성 탐사


2. 외계 행성 탐사 결과


  • 1990년대 최초 발견 후 2011년까지 511개가 확인되었으며, 그 대부분이 목성형 행성이다.
  • 관측 자료에 의하면 태양과 비슷한 항성의 약 10%가 행성을 거느린 것으로 추정된다.
  • 2009년 발사된 케플러 우주 망원경이 횡단법을 이용해 생명 가능 지대에서 지구 규모의 행성을 발견하였다.


관련문제

문제

01

외계 생명체가 존재할 수 있는 조건을 갖춘 천체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

선택지

① 적당한 온실 효과가 있는 천체

② 액체 상태의 물이 존재하는 천체

③ 대기가 우주 복사선을 막아 주는 천체

④ 행성에 자기장이 존재하지 않는 천체

⑤ 적당한 크기의 중력을 갖고 있는 천체

정답 :

해설 :

행성의 자기장은 중심별과 우주로부터 들어오는 고에너지 입자를 막아 주는 역할을 한다.

문제

01

외계 행성을 탐사하는 방법에 대한 설명으로 적절한 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보기>

<보기>


ㄱ. 행성에 의한 중심별의 도플러 효과를 조사한다.

ㄴ. 행성이 중심별을 지나는 순간에 나타나는 밝기 변화를 조사한다.

ㄷ. 행성의 중력에 의해 배경 별빛이 미세하게 굴절하는 현상을 조사한다.

ㄹ. 우주 배경 복사의 차이가 나타나는 부분들을 찾아서 행성의 위치를 확인한다.

선택지

① ㄱ, ㄴ

② ㄱ, ㄹ

③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ

⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 :

해설 :

ㄱ은 시선 속도 측정법, ㄴ은 횡단법, ㄷ은 미세 중력 렌즈를 이용한 방법이다.

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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