에스엘랩 | 소행성 만들기
천문대 망원경, 전파망원경, CCD 카메라, 분광기, 우주환경 감시, 천문/과학교육, 과학관/천문대 매니지먼트 천문학 전문회사
우주,과학,교육,천문,망원경,천체,Space,Science,Astronomy,Education,Telescope
18353
page-template-default,page,page-id-18353,page-child,parent-pageid-17444,ajax_fade,page_not_loaded,,qode-theme-ver-17.2,qode-theme-bridge,qode_header_in_grid,wpb-js-composer js-comp-ver-5.5.2,vc_responsive
 

소행성 만들기

Creating Asteroids

목적

 

소행성의 특징을 학습한다. 소행성이 태양계에서 어떻게 형성되었는지 학습한다.

 

 

학습 목표

 

  • 학생들은 소행성 사진을 보고 수업 시간에 논의를 통해 소행성은 태양 주위를 공전하며 태양계에서 발견되는 커다란 바위 덩어리임을 학습한다.
  • 소행성을 포함한 천체들은 작은 조각들이 모여서 형성되었음을 점토를 이용해서 증명할 수 있다.

 

 

평가

 

점토로 만든 행성들을 마르도록 둔 후, 앞서 제시한 질문과 주제에 대해서 논의할 수 있도록 다시 언급한다. 특히 학생들이 설명할 수 있도록 한다:

 

소행성이란 무엇인가? 소행성은 어떻게 만들어지는가? 학생들은 점토를 이용해서 모형을 제작한 방법을 예로 활용하여 질문에 답할 수 있다.

 

 

준비물

 

  • 소행성 사진(제공됨)
  • 점토(1인당 한 줌 정도)
  • 물감
  • 줄 그어진 표/프로젝터

배경지식

 

소행성이란 무엇인가?

 

소행성은 크기가 수백 미터에서 수 킬로미터에 이르는 태양 궤도를 도는 바위 덩어리들이다. 소행성이 지구로 떨어진 경우 운석이라고 불린다. 만약 지구 표면과 충돌하기 이전에 지구 대기층에서 빛을 내며 완전히 타버린다면 이것은 유성이라고 불린다. 사람들은 종종 유성을 ‘별똥별’이라고 한다. 대부분의 운석들은 규산염 혹은 철과 니켈의 혼합체로 이루어져있다. 과거에 일부 큰 유성들이 지구와 충돌하였다. 6,500년 전, 멕시코 Yucatan에 운석이 충돌했을 때 거의 90%의 동물 종(공룡을 포함해서)이 멸종되었다. 다행이도 이런 현상은 자주 발생하지 않는다! 왜냐하면 목성의 중력이 많은 소행성들을 당기고 있기 때문이다. 우리가 목성에 신세를 지고 있는 것이다.

 

소행성 Ida

 

 

소행성들은 어떻게 형성되는가?

 

초기 태양계가 뭉쳐질 때 먼지 입자들은 더 큰 덩어리를 만들었고 이는 미행성체라고 불린다. 이들은 자신의 중력장에 의해서 좀 더 많은 먼지를 끌어모으고 일부는 행성을 형성하기에 충분히 크게 성장했고 나머지는 소행성이 되었다. 이런 소행성들 중 일부는 서로 (그리고 초기 행성들과) 부딪혀서 더 작은 소행성들로 조각났다. 몇몇 이런 충돌은 소행성들이 뭉쳐지기에 충분히 오랜 시간이 걸려 이상한 모양의 소행성들을 만들었다.

 

 

소행성은 어디에 있을까?

 

많은 소행성들은 태양 주변에 커다란 고리 혹은 띠를 만든다. 우리 태양계 내에 두 개의 소행성대가 있다: 가장 큰 대(혹은 단순히 소행성대라고 불리기도 한다.)는 화성과 목성 사이에 수천 개의 소행성들로 구성되어 있고(아래의 그림을 참고), 발견된 사람의 이름을 붙인 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 밖에 있는 원반 모양의 지역으로 셀 수 없이 많은 소행성들과 많은 왜소 행성들로 이루어져 있는데 가장 유명한 왜소 행성은 명왕성이다.

 

 

대부분의 소행성들은 소행성대에서 발견되지만 이 궤도에 존재하지 않는 소행성들도 있다. 그리고 이런 소행성들을 보고 지구 근접 천체(Near Earth Object, NEO)라고 부른다. 때때로 이러한 NEO는 우리 행성인 지구에 오기도 한다.

 

소행성 연구가 중요한 이유는 무엇일까?

 

소행성들은 작은 천체로 알려진 무리의 한 종류이다. 소행성, 혜성, 유성은 태양계 진화에 대한 귀중한 정보를 제공할 수 있다. 또한 유성체라고 불리는 작은 천체는 태양계 형성의 잔재들이다. 이러한 유성체들은 쌀알만큼 작을 수도 있다. 유성체들은 지속적으로 지구와 부딪히고 지구에서 ‘별똥별’이라고 불리는 것을 만들어낸다.

 

소행성이 지구와 충돌할 수 있다는 게 사실인가요?

 

6,500년 전, 직경 10km의 소행성이 지구와 충돌했다. 이 소행성의 충격의 여파가 지구의 공룡이 멸종하게 된 이유들 중 하나로 추정되고 있다.

혜성

 

선생님은 혜성에 대해서 학생들에게 설명할 수 있어야 한다. 혜성은 불순물이 섞인 눈덩이 혹은 진흙으로 된 얼음 덩어리와 같다. 혜성은 얼음(물과 얼려진 기체로 이루어짐)과 먼지의 혼합체로 구성되어 있다. 소행성과 마찬가지로 혜성은 태양 주위를 돌고 있다. 하지만 혜성의 궤도는 행성들과 비교했을 때 더 길게 늘어져 있다. 이것은 혜성이 태양과 가끔씩 매우 가깝다가 때때로 아주 멀리 가기도 한다는 것을 나타낸다. 혜성이 행성의 궤도를 가로질러 갈 때는 행성과 충돌할 수도 있다. 실제로 이런 현상이 일어났는데 예를 들어 1994년 혜성 Shoemaker-Levy는 목성과 충돌해 산산조각 났다. 혜성은 자신의 궤도에서 태양과 가까워질 때 얼음이 녹아서 기화된다. 이 결과로 아름다운 꼬리가 만들어지는데 이 때 혜성이 지구와 충분히 가까이 지나간다면 지구의 밤하늘에서 혜성의 꼬리를 관측할 수 있다. 2061년에 핼리 혜성은 또다시 지구에 가까이 온다. 핼리 혜성은 태양 주변을 76년에 1바퀴씩 공전한다. 여러분의 달력에 핼리 혜성의 도착날짜를 표시해두는 것을 잊지 마시오!

 

핼리 혜성

 

 

전체 활동 설명

 

단계 1 :

 

학생들에게 소행성 사진을 보여준다. 학생들에게 이것이 무엇인지 아는 사람이 있는지 물어본다.

 

소행성 Ida – 다운로드용 첨부파일

 

 

학생들에게 아래와 같이 질문한다.

 

  • 소행성은 무엇으로 구성되어 있는가?
  • 소행성이 주로 위치해 있는 곳은 어디인가?

 

선생님이 학생들에게 언급할 때는 다음과 같은 키워드를 사용할 수 있다: 바위, 우주, 궤도, 공룡, 별똥별, 혹은 운석.

 

선생님은 대화를 이끌어 나가고 배경지식에서 묘사된 핵심 질문을 설명하기 위해서 배경지식 부분에 있는 사진을 사용할 수 있다.

 

단계 2 :

 

학생들에게 자신만의 소행성을 만들도록 한다. 학생들에게 자신의 첫 번째 소행성의 크기에 해당하는 점토를 뜯어내도록 한다. 학생들은 그 점토를 더 작은 조각들로 나누고 이 조각들을 책상 위에 둔다. 어린아이들이 점토를 다룰 때 점토를 삼키지 않도록 유심히 관찰한다.

 

 

단계 3 :

 

조금 더 큰 크기의 점토를 뜯어내고 그 덩어리에 작은 조각을 천천히 하나씩 붙인다. 모양을 만들려고 주무르지 않도록 조심하면서 모든 조각들을 붙인다. 그리고 작은 점토를 모두 사용할 때까지 계속한다.

 

단계 4 :

 

 

학생들에게 합쳐진 점토 덩어리를 손가락 관절을 이용해서 몇 차례 치도록 한다.

 

단계 5 :

 

손을 씻고 나서 학생들은 붓을 이용해서 자신이 좋아하는 색으로 소행성을 색칠한다.

 

 

단계 6 :

 

직접 만든 소행성 모형을 하루 동안 마르게 놔둔다. 나만의 소행성을 만들었다!

 

단계 7 :

 

학생들에게 소행성은 실제로 이러한 방법으로 만들어진다는 것을 설명한다 : 작은 조각이 커다란 바위 덩어리를 형성하기 위해서 충돌한다. 행성들 또한 같은 방식으로 형성된다. 젊은 항성들 주변에는 작은 조각의 먼지 원반이 있고 이곳에서 행성과 소행성이 형성된다.

 

이 활동에서 학생들은 점토를 이용해서 자신의 모형을 만드는 과정과 토론 과정을 통해 소행성에 대해서 학습한다. 점토의 작은 조각들을 한 곳에 모으는 행동은 태양계 형성에서 중력의 주된 역할이다. 작은 조각은 태양계에서 물체를 형성하는 미행성체, 혹은 작은 먼지 덩어리를 나타낸다. 이 조각들 중 일부는 소행성이 되기 위해서 쌓이는 것들도 있고 아닌 것들도 있다.

결론

 

이 활동에서 학생들은 소행성에 친근해진다. 학생들은 자신의 소행성 모형에 만들고 논의한다. 학생들은 태양계에서 소행성이 형성된 방법에 대해서 배운다. 각 학생들은 점토로 만든 나만의 소행성 모형을 가지게 된다.