6-4 지구의 운동 · 소주제 3 / 3
지구의 공전과 계절별 별자리
이 개념 문제 6개 풀기 →지구는 자전하면서 동시에 태양을 중심으로 1년에 한 바퀴씩 돌아요. 이것을 지구의 공전이라고 해요. 공전도 자전처럼 서쪽에서 동쪽으로(북극 위에서 보면 시계 반대 방향) 돌아요.
밤에는 태양의 반대쪽 하늘이 보여요. 지구가 공전하며 자리를 옮기면 밤에 바라보는 우주의 방향이 계절마다 달라져서, 계절에 따라 밤하늘에 보이는 별자리가 달라져요. 태양 쪽에 있는 별자리는 낮에 떠 있어서 밝은 햇빛 때문에 보이지 않아요.
공전과 밤하늘
자료 · 계산 예일 밝은 별 목록 5판(공공 영역)의 실제 별 위치로 계산한 서울의 저녁 9시 남쪽 하늘(1 · 4 · 7 · 10월 15일), 공전 궤도 그림은 설명용 모식도(거리 · 크기는 줄임), 사진 위키미디어 공용(여름철 은하수 · 오리온자리)
해 볼 것 · 계절을 바꾸며 지구의 자리와 밤인 쪽이 향하는 별자리를 봐요. 먼저 예상해 보세요 — 여름에 오리온자리는 태양 쪽에 있을까요, 반대쪽에 있을까요?
공전과 별자리 3D
자료 · 계산 지구의 자리 NASA JPL 궤도 요소(Standish), 별 예일 밝은 별 목록(퍼블릭 도메인), 별자리 경계 IAU — 별자리 띠는 태양을 가운데에 두고 그린 모식도(거리 · 크기는 줄임)
해 볼 것 · 지구가 태양 둘레를 도는 3D 에서 계절마다 태양 쪽과 반대쪽에 있는 별자리를 찾아요.
계절마다 저녁 9시 무렵 남쪽 하늘에 잘 보이는 대표적인 별자리가 있어요. 봄에는 사자자리 · 처녀자리 · 목동자리, 여름에는 거문고자리 · 백조자리 · 독수리자리 · 전갈자리, 가을에는 페가수스자리 · 안드로메다자리, 겨울에는 오리온자리 · 큰개자리 · 쌍둥이자리 · 황소자리예요. 이름을 외우기보다 왜 계절마다 다른 별자리가 보이는지를 기억해요.
계절마다 저녁 9시
자료 · 계산 예일 밝은 별 목록 5판(공공 영역)의 실제 별 위치로 계산한 서울의 저녁 9시 남쪽 하늘(1 · 4 · 7 · 10월 15일), 공전 궤도 그림은 설명용 모식도(거리 · 크기는 줄임), 사진 위키미디어 공용(여름철 은하수 · 오리온자리)
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 1월에 보이던 오리온자리는 7월 저녁 9시에도 보일까요? 계절을 바꿔 남쪽 하늘을 견줘 봐요.
천체 관측 프로그램
자료 · 계산 예일 밝은 별 목록 5판 (Hoffleit & Warren 1991, 공공 영역) 9,096개
해 볼 것 · 장소를 서울로 두고 ‘오늘 밤 9시’를 누른 뒤, 날짜 막대를 1월 · 4월 · 7월 · 10월로 옮기며 남쪽 하늘(지도의 아래쪽)에 보이는 별자리를 기록해요. 이 지도는 머리 위로 들어 올려 보는 모양이라 동쪽이 왼쪽이에요.
어느 계절의 별자리?
자료 · 계산 예일 밝은 별 목록 5판(공공 영역)의 실제 별 위치로 계산한 서울의 저녁 9시 남쪽 하늘(1 · 4 · 7 · 10월 15일), 공전 궤도 그림은 설명용 모식도(거리 · 크기는 줄임), 사진 위키미디어 공용(여름철 은하수 · 오리온자리)
해 볼 것 · 별자리마다 저녁 무렵 잘 보이는 계절을 골라 보세요.
겨울철 저녁 남쪽 하늘에서 잘 보이는 오리온자리가 여름철 저녁에는 보이지 않아요. 그 까닭을 지구의 공전과 태양의 위치로 설명하세요.
▸ 풀이 보기
지구가 공전해 여름의 자리로 오면 오리온자리는 태양과 같은 쪽에 있어요. 그래서 오리온자리는 낮에 하늘에 떠 있어 밝은 햇빛 때문에 보이지 않아요. 6개월쯤 지나 지구가 겨울의 자리로 가면 오리온자리가 밤인 쪽 하늘에 있어 다시 저녁에 보여요.
지구의 자전과 공전을 ① 무엇을 중심으로 도는지, ② 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간, ③ 그 때문에 생기는 현상으로 견줘 보세요.
▸ 풀이 보기
| 자전 | 공전 | |
|---|---|---|
| ① 중심 | 자전축 | 태양 |
| ② 한 바퀴 | 하루 | 1년 |
| ③ 생기는 현상 | 낮과 밤, 태양 · 별이 동쪽에서 서쪽으로 움직여 보임 | 계절마다 보이는 별자리가 달라짐 |
두 운동 모두 서쪽에서 동쪽으로(북극 위에서 보면 시계 반대 방향) 돌아요.
계절에 따라 밤하늘에 보이는 별자리가 달라지는 까닭은?