전체 활동 설명
사전 활동
혜성에 대한 모의실험을 위해서 학생들은 자갈이나 모래 조각을 컵(혹은 다른 적절한 용기)에 담긴 물과 섞어야 한다. 이것은 이 활동이 시작하기 전에 준비하여 얼려야 한다.
학생들은 각 질문에 대한 답을 하면서 자신의 활동지를 완성해야 한다.
유성체, 소행성과 혜성
학생들에게 태양계에서 발견될 수 있는 천체의 이름에 대해서 물어보고 그것을 칠판에 적도록 한다. 이 수업의 주된 주제는 유성 즉 별똥별임을 말해준다.
돌멩이를 여러 사람이 볼 수 있도록 돌리면서 그 돌이 소행성을 의미함을 설명한다. 소행성이 무엇인지 배경지식과 다음 사진(소행성 Gaspra)을 이용해서 설명한다.
혜성을 학생들이 볼 수 있도록 돌리면서 학생들이 혜성이 무엇으로 이루어져 있는지 관찰할 수 있도록 한다. 혜성이 무엇인지 배경지식과 아래 사진(혜성 ISON)을 이용해서 설명한다. 혜성이 따뜻한 책상을 가로질러 미끄러지고 꼬리가 형성되는 것을 관찰함으로써 혜성의 꼬리가 어떻게 형성되는지 보여주고 싶을 것이다. (사진 설명 : 유색의 작은 점들은 항성이다. – 색이 다른 것은 사진을 촬영하는 방법 때문이다.)
유성체가 무엇인지 설명한다. 많은 유성체는 태양계를 형성한 이후에 남은 작은 조각들이다. 그것은 행성을 형성하지 못했다.
학생들이 보호 안경을 착용하도록 하고 날카로운 조각의 위험할 수 있으므로 주의시킨다. 소행성으로부터 유성체가 만들어지는 방법을 확인하기 위해서 ‘소행성’ 바위를 다 같이 부수도록 한다.
학생들에게 혜성이 현재 어떻게 녹고 있는지 그리고 그 속에 있는 작은 바위 조각은 유성체가 되는지 보여준다.
유성
학생들에게 만약 별똥별에 대해서 들어본 적 있는지 물어보거나 혹시 별똥별을 본 적이 있는지 물어본다. 만약 별똥별에 대해서 모든 사람들이 안다면 학생들에게 설명해보도록 한다.
유성체가 믿을 수 없을 정도로 빠르게 움직이는데 이는 마찬가지로 지구가 태양 주위를 매우 빠른 속도로 돌고 있음을 의미한다. 그래서 만약 유성체가 지구와 충돌한다면 그것은 매우 빠르게 이동할 것이다. 충격 속도는 약 70km/s에 이를 것이다. 이 속도는 시속 150,000마일 혹은 250,000km/h와 동일하다. 이것은 매시간 적도를 8번 비행하는 것과 같다. 매우 빠른 천체가 우리의 대기권을 강타하면 공기 저항은 매우 클 것이다(학생들은 자동차가 달리는 중에 창문을 내렸을 때 느껴지는 힘과 비교할 수 있다.). 이 엄청난 힘은 유성체를 타오르게 만들고 이는 유성이 된다.
학생들에게 유성으로 만들어지는 것들 중에 실제로 지상에서 발견되는 것은 거의 없음을 알려준다. 학생들에게 왜 이런 현상이 발생하는지 묻는다(지구 표면의 70%가 해양으로 덮여 있고 그 위에는 아무도 살지 않는다. 또는 낮 동안에는 유성이 관측될 수 없다.).
학생들에게 왜 유성을 별똥별이라고 부르는지 물어본다. 학생들뿐만 아니라 과거 사람들도 별똥별이라는 것에 대해서 어떻게 생각해왔는지를 논의해 본다(번개 같은 의미인지, 마술/신화적인 기원이 있는지 등).
운석
때때로 유성체들은 대기층에서 완전히 연소되지 못하고 지구에 ‘착륙’하게 된다. 이러한 유성들이 운석이다. 학생들에게 운석 사진을 보여준다.
위 사진의 운석은 사우디아라비아 사막에서 발견되었다. 주변의 노란색 돌들과 비교했을 때 운석이 얼마나 눈에 잘 띄는가. 학생들에게 눈에 띄는 장소에서 운석을 찾는 것이 얼마나 쉬운 지에 대해서 설명한다. 학생들에게 운석을 찾기에 쉬운 장소와 어려운 장소에 대해서 논의하도록 한다(쉬운 곳 – 사막, 평원, 모래 언덕, 남극대륙의 빙하. 어려운 곳 – 숲, 강, 바다).
일부 운석들은 충분히 크고 빠르게 이동하기 때문에 운석이 충돌할 때 지구상에 구덩이를 형성할 수 있다. 학생들에게 운석에 의해 만들어진 구덩이의 크기에 영향을 주는 요인이 무엇인지에 대해서 묻는다(질량, 충격 속력, 충격 방향, 운석이 떨어지는 땅의 종류).
아래 사진은 미국의 아리조나에 있는 ‘Meteor Crater’이다. 이것은 세계 최초의 운석 충돌 분화구로 확인되었다.
만약 학생들이 이미 이것에 대해서 학습한 적이 있다면 운석 충돌로부터 먼지구름이 발생하여 공룡의 멸종을 초래할 수 있음을 상기시킨다.
사례 연구 – 첼랴빈스크 유성
2013년에 관측된 러시아 첼랴빈스크 유성에 대한 영상을 보여준다:
www.youtube.com/watch?v=ztrU90Ub4Uw
유성이 낮에도 관측이 가능할 정도로 얼마나 빛이 났는지에 대해서 논의 한다 – 유성의 밝기는 유성의 크기, 속도와 상관관계가 있음을 알려준다. 이 운석은 직경이 대략 20m였으며, 초속 60,000km(40,000mph)로 이동했고, 그 무게는 10,000톤에 달했다.
이 영상은 어린 학생들에게는 적합하지 않을 것이다. 학생들에게 운석 충돌의 위험성에 대해서 설명한다. 운석 충돌은 거대한 양의 에너지를 가지고 있고 이는 엄청난 파괴를 일으킬 수 있다. 운석 폭발에 의해 만들어진 충격파에 대한 다음 영상을 본다.:
https://www.youtube.com/watch?v=tq02C_3FvFo&t=106s
이 영상의 충격파는 운석이 지구 표면의 약 25km 상공에서 폭발할 때 발생한 것임을 설명한다. 그 충격파는 사람들이 빛을 보고 나서 한참 뒤에 느끼게 되는데 이는 빛의 속도와 소리의 속도의 차이 때문이다. 그 충격파로 인해서 창문은 산산조각 났고 1,500명의 사람들은 상해(대부분 창문의 부서진 유리조각 때문)로 병원 치료가 필요했음을 설명한다.
사진: 작은 운석 – 첼랴빈스크 유성이 폭발하고 난 이후의 남은 조각
목적
학습 목표
평가
준비물
배경지식
추가 정보
결론