01 다음 (      ) 안에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오.

Ⅳ. 다가오는 우주 / 2. 행성의 운동과 관측

32. 행성의 운동과 회합 주기

소단원 문제

⑴ 금성이 서방 최대 이각에 있을 때 위상은 (㉠     )달 모양이고, 동방 최대 이각에 있을 때 위상은 (㉡     )달 모양이다.

⑵ 금성이 서방 최대 이각 부근에 있을 때에는 (㉠     )에 (㉡     )쪽 하늘에서 관측되고, 동방 최대 이각 부근에 있을 때는 (㉢     )에 (㉣     )쪽 하늘에서 관측된다.

⑶ 행성이 별자리 사이를 서에서 동으로 이동해 가는 시운동을 (㉠     ), 동에서 서로 이동해 가는 시운동을 (㉡      )이라고 한다. 내행성은 (㉢     ) 부근에서 역행하며, 외행성은 (㉣     ) 부근에서 역행한다.

02 금성이 초저녁이나 새벽에는 관측될 수 있지만, 한밤중에는 관측될 수 없는 이유로 옳은 것은?

① 금성의 공전 궤도는 거의 원에 가깝기 때문에

② 금성은 지구와 반대 방향으로 자전하기 때문에

③ 금성은 자전 주기가 공전 주기보다 길기 때문에

④ 금성은 지구보다 안쪽에서 태양 둘레를 공전하기 때문에

⑤ 금성의 공전 속도가 지구의 공전 속도보다 빠르기 때문에

03 그림은 지구와 금성의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.

금성의 위치와 관측에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A에 있을 때는 금성을 관측하기 어렵다.

② B에 있을 때는 초저녁에 서쪽 하늘에서 관측된다.

③ C 부근에 있을 때 금성은 가장 밝게 보인다.

④ B와 D에 있을 때 금성을 볼 수 있는 시간이 가장 길다.

⑤ A에서 C로 위치가 변하는 동안 금성의 시직경은 점차 커진다.

04 화성이 충에 위치할 때 관측되는 내용으로 옳지 않은 것은?

① 가장 크고 밝게 보인다.

② 보름달 모양으로 보인다.

③ 천구 상에서 순행을 한다.

④ 자정에 남쪽 하늘에서 관측된다.

⑤ 관측할 수 있는 시간이 가장 길다.

05 그림은 지구, 금성, 태양의 상대적 위치를 나타낸 것이다.

(가) 해 뜨기 전에 동쪽 하늘에서 볼 수 있는 위치와 (나) 해가 진 후 서쪽 하늘에서 볼 수 있는 위치를 옳게 짝지은 것은?

	(가)	(나)			(가)	(나)
①	A	B			A	C
③	B	D			C	A
⑤	D	B

06 그림은 지구와 화성의 공전 궤도를 나타낸 것이다.

지구와 화성이 그림과 같은 위치 관계에 있을 때, 지구에서 관측되는 화성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 가장 밝게 보인다.

② 정오 무렵에 남중한다.

③ 보름달 모양으로 보인다.

④ 겉보기 등급이 가장 작다.

⑤ 시직경이 가장 크게 관측된다.

07 행성의 겉보기 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 외행성은 충 부근에서 역행한다.

② 내행성은 내합 부근에서 역행한다.

③ 순행할 때 행성의 적경은 증가한다.

④ 역행은 황도 상에서 태양의 연주 운동 방향과 같다.

⑤ 내행성을 관측하기 가장 좋은 위치는 최대 이각에 있을 때이다.

08 금성이 내합에, 화성이 충에 위치할 때 공통적으로 나타나는 현상으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 시직경이 최대가 된다. ㄴ. 겉보기 등급이 최소가 된다. ㄷ. 별자리에 대해 역행을 한다. ㄹ. 관측할 수 있는 시간이 가장 짧다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ	③ ㄴ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

09 어느 외행성이 충에 위치한 후 다시 충에 위치할 때까지 3년이 걸렸다. 이 행성의 공전 주기로 옳은 것은?

① 1.5년	② 2년	③ 2.5년

④ 3년	⑤ 3.5년

10 회합 주기가 지구의 공전 주기와 가장 비슷한 행성으로 옳은 것은?

① 수성	② 금성	③ 화성

④ 토성	⑤ 해왕성

서술형 문제

11 그림은 어느 날 행성들의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.

⑴ 지구에서 관측할 때 역행이 나타나는 행성은 어느 것인지 쓰시오.

⑵ 지구에 있는 관측자가 금성, 화성, 목성을 관측할 수 있는 시간을 쓰고, 그때 관측되는 하늘의 방향에 대하여 서술하시오.

12 그림은 어느 날 우리나라에서 관측한 보름달과 화성의 모습이다.

⑴ 이 날 지구에 대한 화성의 상대적 위치는 무엇인지 쓰시오.

⑵ 이 날 화성은 천구 상에서 어떤 겉보기 운동을 하는지 서술하시오.

13 그림은 어느 날 우리나라에서 관측한 금성의 태양면 통과를 나타낸 것이다. 이 날 금성은 천구 상에서 어떤 겉보기 운동을 하는지 쓰고, 그렇게 판단할 수 있는 근거는 무엇인지 서술하시오.

정답과 해설

01 ⑴ ㉠ 하현, ㉡ 상현 ⑵ ㉠ 새벽, ㉡ 동, ㉢ 초저녁, ㉣ 서 ⑶ ㉠ 순행, ㉡ 역행, ㉢ 내합, ㉣ 충 02 ④ 03 ③ 04 ③ 05 ⑤ 06 ② 07 ④ 08 ② 09 ① 10 ⑤ 11~13 해설 참조

01 ⑴ 금성이 서방 최대 이각에 있을 때 위상은 왼쪽 절반이 밝은 하현달 모양이고, 동방 최대 이각에 있을 때 위상은 오른쪽 절반이 밝은 상현달 모양이다.

⑵ 금성이 서방 최대 이각 부근에 있을 때에는 태양보다 먼저 뜨므로 새벽에 동쪽 하늘에서 관측되고, 동방 최대 이각 부근에 있을 때는 태양보다 늦게 지므로 초저녁에 서쪽 하늘에서 관측된다.

⑶ 적경이 증가하여 행성이 별자리 사이를 서에서 동으로 이동해 가는 시운동을 순행, 적경이 감소하여 동에서 서로 이동해 가는 시운동을 역행이라고 한다. 내행성은 내합 부근에서 역행하며, 외행성은 충 부근에서 역행한다.

02 금성은 내행성이므로 태양으로부터 최대 이각 이상으로 멀어지지 않는다. 따라서 언제나 태양 부근에서만 관측되므로 초저녁에 서쪽 하늘이나 새벽에 동쪽 하늘에서만 관측될 수 있으며, 한밤중이나 남쪽 하늘에서는 관측될 수 없다.

03 ③ 금성이 C 부근에 있으면 삭 모양에 가까워 어둡게 보인다.

① 금성이 A에 위치하면 태양과 함께 뜨고 지므로 관측하기 어렵다.

오답 체크

② 금성이 B에 위치하면 초저녁에 서쪽 하늘에서 관측된다.

④ 금성이 최대 이각인 B와 D에 위치하면 볼 수 있는 시간이 가장 길다.

⑤ A에서 C로 위치가 변하는 동안 금성은 지구와 가까워지므로 시직경이 증가한다.

04 화성이 태양의 정반대 쪽인 충에 위치해 있을 때에는 보름달 모양을 이루고, 가장 크고 밝게 보인다. 또 초저녁에 동쪽 지평선에서 떠서 자정에 남쪽 하늘에서 관측되며 새벽에 서쪽 지평선으로 지므로 관측할 수 있는 시간이 가장 길다. 한편, 화성이 충 부근에 위치할 때에는 천구 상에서 역행하는 것으로 관측된다.

05 금성이 태양에 대해 서쪽에 위치해 있을 때에는 태양보다 먼저 뜨므로 해 뜨기 전에 동쪽 하늘에서 볼 수 있는 데 비해, 금성이 태양에 대해 동쪽에 위치해 있을 때에는 태양보다 나중에 지므로 해가 진 후 서쪽 하늘에서 볼 수 있다.

06 화성이 태양과 반대쪽에 위치할 때를 충이라고 한다. 화성이 충에 위치하면 태양이 질 때 뜨고 태양이 뜰 때 지므로 자정 무렵에 남중한다.

화성이 충의 위치에 있으면 지구에서 가장 가까우므로 시직경이 가장 크게 관측된다. 또, 화성의 모양은 보름달 모양으로 보이며 가장 밝게 보이기 때문에 겉보기 등급이 가장 작다.

오답 체크

07 ④ 태양의 연주 운동 방향은 지구의 공전 방향과 같은 서 → 동이다. 역행은 행성이 천구 상에서 동 → 서로 이동하는 것처럼 보이는 겉보기 운동이므로 태양의 연주 운동 방향과 반대 방향이다.

①, ② 외행성은 충 부근에서, 내행성은 내합 부근에서 역행한다.

오답 체크

③ 순행은 천구 상에서 서 → 동으로 이동하는 것처럼 보이는 겉보기 운동이므로 행성이 순행할 때에는 적경이 증가한다.

⑤ 내행성을 관측하기 가장 좋은 위치는 최대 이각이고, 외행성을 관측하기 가장 좋은 위치는 충이다.

08 ㄱ. 금성이 내합에, 화성이 충에 위치하면 지구와의 거리가 가장 가까우므로 각각 시직경이 최대가 된다.

ㄷ. 금성은 내합 부근을 지날 때 역행을 하고, 화성은 충 부근을 지날 때 역행을 한다.

ㄴ. 화성이 충에 위치하면 가장 밝게 보이지만, 금성이 내합에 위치하면 보이지 않거나 어둡게 보인다.

오답 체크

ㄹ. 금성이 내합에 위치하면 관측이 거의 어렵지만, 화성이 충에 위치하면 관측할 수 있는 시간이 가장 길다.

09 회합 주기가 3년인 외행성의 공전 주기 P는 [eqn: {1 } over { 3}= {1 } over {1 }- {1 } over {P }]로부터 1.5년이다.

10 태양에서 멀리 떨어진 외행성일수록 회합 주기가 지구의 공전 주기에 가까워진다. 따라서 회합 주기가 지구의 공전 주기와 가장 비슷한 행성은 해왕성이다.

11

모범답안_ ⑴ 목성

⑵ •금성: 초저녁에 서쪽 하늘에서 보인다.

•화성: 육안으로 관측할 수 없다.

•목성: 밤새 볼 수 있으며, 한밤중에 남쪽 하늘에서 보인다.

해설_ ⑴ 내행성은 내합, 외행성은 충 부근에서 역행한다.

⑵ •금성은 동방 최대 이각에 위치하여 태양보다 늦게 뜨고 지므로 초저녁에 서쪽 하늘에서 보인다.

•화성은 합에 위치하여 태양과 같은 시각에 뜨고 지므로 육안으로 관측할 수 없다.

•목성은 충에 위치하여 태양이 질 때 뜨고 태양이 뜰 때 지므로 밤새 볼 수 있으며, 한밤중에 남쪽 하늘에서 보인다.

채점 기준

문항	등급	채점 기준	배점(%)
(1)	A	행성을 옳게 고른 경우	40
(2)	A	세 행성의 관측 시간과 하늘의 방향을 모두 옳게 서술한 경우	60
	B	두 행성만을 옳게 서술한 경우	40
	C	한 행성만을 옳게 서술한 경우	20

12

모범답안_⑴ 충 ⑵ 화성이 충의 위치에 있으므로 동 → 서로 역행을 한다.

해설_ ⑴ 이 날 달의 위상은 보름달이다. 보름달일 때 태양은 지구를 사이에 두고 달의 반대쪽에 위치한다. 외행성이 태양의 반대쪽에 있을 때 충의 위치이다.

⑵ 외행성은 충의 위치에 있을 때 동 → 서로 역행을 한다.

채점 기준

문항	등급	채점 기준	배점(%)
(1)	A	화성의 상대적 위치를 옳게 답한 경우	40
(2)	B	화성의 겉보기 운동을 옳게 서술한 경우	60

13

모범답안_ 역행, 이 날 금성은 내합 부근을 통과하고 있으므로 천구 상에서 역행을 한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	금성이 내합 부근을 통과하고 있으므로 역행한다고 서술한 경우	100
B	금성이 내합 부근을 통과하고 있다고 서술한 경우	50
	금성이 천구 상에서 역행한다고 서술한 경우