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일반지구과학 및 실습 Ⅰ
2 주 차 현 대 적 관 점 에 서 본 우 주 - 지 구 라 는 우 주 선 -
F u l l e r : 인 간 은 지 구 라 는 우 주 선 을 타 고 있 는 여 행 자
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3. 지구라는 우주선
인간은
우주공간을
움직이고 있다
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3 . 1 어 떻 게 지 구 는 우 주 공 간 을 운 동 하 고 있 을 까 ?
자전과 공전
• 자전: 지구가 하루에 한번씩 회전
• 공전: 지구가 1년에 한번씩 태양주위를 돈다
• 서에서 동으로 자전 → 해가 동에서 떠서 서로 진다
• 자전축을 중심으로 시속 1000km이상으로 자전
• 자전속도는 위도에 따라 달라진다
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공전
• 지구의 공전주기는 1년
• 지구의 궤도거리는 1년동안 달라지지만 평균거리는 1AU
• 지구의 공전속도는 시속 10만km 이상
• 황도: 지구의 궤도궤적
지 구 의 자 전 과 공 전
지구의 자전 방향과 공전 방향은 같다
→ 지구가 태양을 둘러싸고 있는 회전하고 있는 원반가스에서 형성됨
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우 리 은 하 내 에 서 의 운 동
• 우 리 태 양 계 는 태 양 과 이 웃 별 들 이 존 재 하 는 영 역 인 국 부 태 양 이 웃 들 속 에 서 가 까 운
별 들 과 상 대 적 인 운 동 을 하 고 있 음 ( 평 균 시 속 7 만 k m )
• 은 하 중 심 으 로 회 전 운 동 을 하 고 있 음
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우 리 은 하 내 에 서 의 운 동
• 은 하 회 전 속 도 를 관 측 해 서 은 하 내 에 분 포 된 질 량 을 추 정 가 능
• 은 하 의 대 부 분 질 량 은 육 안 으 로 보 이 는 원 반 바 깥 부 분 ( 원 반 을
둘 러 싸 고 있 는 은 하 헤 일 로 를 포 함 한 영 역 ) 에 존 재 하 는 것 같 지 만 이 질 량 을 구 성 하 는
물 질 들 은 우 리 의 망 원 경 으 로 는 전 혀 보 이 지 않 음 ( 암 흑 물 질 )
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3 . 2 은 하 들 은 우 주 에 서 어 떻 게 운 동 하 고 있 을 까 ?
1) 국부은하군 내에서의 운동
• 몇몇 은하들은 우리를 향하는 운동을 한다
• 어떤 은하들은 우리와 멀어져 가는 운동을 한다
• 수많은 작은 은하들(대마젤란은하와 소마젤란은하를 포함한)은 겉보기에 우리은하 주위를 궤도운동하는 것으로 보인다.
• 궤도운동 속도는 지구에서는 상상하지 못할 정도이다. 예를 들어 우리은하와 안드로메다은하는 서로 시속 300,000km로 가까워지고 있다.
2) 국부은하군 밖에서의 운동 (허블이 1920년에 발견)
• 국부은하군 밖에 놓인 거의 모든 은하는 우리로부터 멀어지고 있다.
• 은하들이 멀리 떨어져 있을수록 그 후퇴 속도는 더 빨라진다.
우주에 있는 수십 억 개의 은하들은 서로 상대적인 운동을 한다
우주전체가 팽창하고 있다
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건 포 도 케 이 크 비 유
팽창하는 건포도 케이크는 팽창하는 우주와 유사
• 누군가가 케이크 안에 있는 건포도 중 하나에 살고 있다면, 다른 건포도들이 멀어져 가고 있는데 멀리 떨어진
건포도일수록 더 빨리 멀어진다는 것을 알아차리면서 케이크가 팽창하고있다고 생각할 수 있다.
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실 제 우 주
건포도 케이크와 실제 우주는 다르다
건포도 케이크:
중심과 가장자리가 있다
실제 우주:
• 우주의 어느 한 지점에서 보는 관점은 모두 같기 때문에 어느 한 지점이 어떤 다른 지점보다 더 ‘중심’ 이라고 말할 수 없다
• 은하들이 시간에 따라
멀어지고 있다는 것을 실제 볼 수 없다할 수 없다.
스펙트럼 관측을 통한 도플러 편이측정으로 멀어져가고 있는 은하들의 속도를 측정한다
우 주 내 지 구 의 기 본 운 동
10지구 우주선은 우리를 데리고 엄청난 우주여행을 하고 있다!
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참 고 문 헌
• 우주의 본질 1장
