#21 태양계의 형성

문제 1 · OX 문제

별의 진화 경로는 별이 탄생할 때의 질량에 관계없이 모든 별이 동일하게 나타난다. ( )

정답: X

별의 운명은 태어날 때의 체급인 질량에 의해 결정된답니다. 질량이 크냐 작냐에 따라 갈 수 있는 길과 마지막 모습이 완전히 달라지거든요. 헤비급 별은 화끈하게 터지지만, 가벼운 별은 조용히 식어가는 것과 같죠!

문제 2 · OX 문제

성운 내에서 밀도가 높고 온도가 낮은 곳일수록 별이 탄생하기 유리한 조건이 된다. ( )

정답: O

입자들이 차분하게 식어 있어야 중력이 힘을 발휘해서 물질들을 꽉 뭉칠 수 있어요. 온도가 높으면 입자들이 사방으로 날뛰어서 흩어져 버린답니다. 차가운 곳에서 옹기종기 모여야 별이 태어난다는 사실!

문제 3 · OX 문제

주계열성 단계는 별의 전체 수명 중 가장 긴 시간을 차지하는 안정적인 시기이다. ( )

정답: O

별의 인생에서 가장 듬직하고 평화로운 리즈 시절이에요! 안에서 밀어내는 힘과 밖에서 누르는 중력이 팽팽하게 맞서서 아주 오랫동안 그 모양을 유지하는 '황금기'랍니다.

문제 4 · OX 문제

질량이 태양과 비슷한 별은 수명을 다할 때 초신성 폭발을 일으키며 블랙홀이 된다. ( )

정답: X

우리 태양은 아주 얌전한 별이라 그렇게 무섭게 터지지 않아요! 마지막에 겉옷만 부드럽게 날려 보내고 백색왜성으로 조용히 은퇴한답니다. 블랙홀은 덩치 큰 형님들 몫이에요!

문제 5 · OX 문제

태양계 성운이 수축할 때 회전 속도가 점점 빨라지면서 중심부는 볼록해지고 가장자리는 납작해졌다. ( )

정답: O

피자 반죽을 돌리면 가운데는 두툼하고 주변은 넓게 펴지는 것과 비슷해요! 회전하는 힘(원심력) 때문에 주변 물질들이 납작한 원반 모양을 이루며 행성의 기초가 되었답니다.

문제 6 · 빈칸 채우기

약 50억 년 전 거대한 가스와 먼지 구름이 중력에 의해 수축하며 태양계가 시작된 이 거대한 구름을 ( )이라고 합니다. (5글자)

정답: 태양계 성운

태양계라는 맛있는 요리를 만들기 위한 거대한 반죽 덩어리라고 생각하세요! 근처 초신성이 빵! 터진 덕분에 뭉치기 시작한 우리 집안의 뿌리랍니다~

문제 7 · 빈칸 채우기

성운이 수축하며 회전할 때 원심력에 의해 중심부는 볼록하고 주변은 납작해진 구조를 ( )이라고 합니다. (4글자)

정답: 원시 원반

피자 도우를 뱅글뱅글 돌리면 옆으로 넓고 납작하게 펴지죠? 태양계도 그렇게 납작한 판 모양으로 시작해서 지금 행성들이 나란히 서 있는 거예요!

문제 8 · 빈칸 채우기

원반 중심부에서 물질이 모여 온도와 밀도가 급격히 올라갔으나, 아직 핵융합은 시작되지 않은 아기 단계의 태양은 ( )입니다. (4글자)

정답: 원시 태양

아직 엔진(핵융합)에 불은 안 붙었지만, 몸을 꽉 움츠리면서 열기를 내뿜고 있는 뜨거운 아기 태양이에요! 곧 1000만K를 찍고 폭발하겠죠?

문제 9 · 빈칸 채우기

원반의 고리 부분에서 가스와 먼지들이 충돌하고 뭉쳐진 작은 천체들을 ( )라고 하며, 이들이 합쳐져 행성이 됩니다. (4글자)

정답: 미행성체

행성이 되기 전의 꼬마 천체들이에요! 눈싸움할 때 작은 눈송이들이 뭉쳐서 단단한 눈덩이가 되듯, 얘네들이 박 터지게 싸우고 합쳐져서 지구가 된 거랍니다~

문제 10 · 빈칸 채우기

태양이 핵융합을 시작하며 내뿜는 강력한 흐름으로, 행성을 만들고 남은 가스와 먼지를 밖으로 날려버린 것은 ( )입니다. (3글자)

정답: 태양풍

태양계 집들이 다 끝내고 강력한 진공청소기를 돌린 거예요! 이 강력한 바람 덕분에 주변 찌꺼기들이 싹 정리되고 지금의 깔끔한 태양계가 완성됐죠!

문제 11 · 단답형

거대했던 태양계 성운이 수축을 시작하게 된 결정적인 계기는 근처에서 일어난 ( )의 폭발로 인한 충격파 때문입니다. (3글자)

정답: 초신성

우리 태양계가 잠들어 있던 가스 구름 상태였을 때, 옆집에서 크게 터진 별의 충격이 잠을 깨운 것과 같아요. 그 강력한 펀치(충격파) 덕분에 성운이 스스로 뭉치기 시작했답니다.

문제 12 · 단답형

태양과 가까운 영역은 온도가 높아 가벼운 성분은 날아가고 녹는점이 높은 암석이나 금속이 뭉쳐진 ( ) 행성이 형성되었습니다. (3글자)

정답: 지구형

태양이라는 난로 근처는 너무 뜨거워서 가벼운 가스들은 다 멀리 도망갔고, 묵직한 돌덩이와 쇠붙이들만 남아서 단단한 지구 같은 행성이 되었답니다. 작지만 옹골찬 친구들이죠!

문제 13 · 단답형

태양에서 먼 곳은 온도가 낮아 물이나 메테인 등이 얼음 상태로 존재하며, 거대한 중력으로 가스를 끌어모은 ( ) 행성이 형성되었습니다. (3글자)

정답: 목성형

태양에서 멀리 떨어진 시원한 곳에서는 가스와 얼음들이 넉넉하게 모여서 덩치가 아주 큰 가스 행성들이 태어날 수 있었죠. 솜사탕처럼 부드럽고 거대한 풍선 같은 행성들이랍니다.

문제 14 · 단답형

태양계의 모든 행성이 태양의 자전 방향과 같은 방향으로 공전하는 이유는, 태양계 성운이 ( )하면서 원반 모양으로 형성되었기 때문입니다. (2글자)

정답: 회전

피자 반죽을 한 방향으로 돌리면 그 안의 토핑들도 다 같이 같은 방향으로 도는 것과 같아요. 태양계 전체가 하나의 거대한 회전판 위에서 태어났기 때문에 나타나는 멋진 규칙이죠!

문제 15 · 단답형

태양계 행성들이 태양으로부터의 ( )에 따라 밀도와 크기가 다르게 나타나는 이유는 성운 내부의 온도 차이 때문입니다. (2글자)

정답: 거리

캠핑장에서 모닥불에 얼마나 가까이 있느냐에 따라 느끼는 온도가 다르듯, 태양과의 거리가 행성들의 성격을 결정한 핵심 요인이랍니다. 이 거리가 행성의 조성을 갈라놓았죠!

문제 16 · 보기 선택

별의 탄생 조건으로 옳은 것만을 보기에서 모두 골라 기호로 쓰시오.

• ㄱ. 성간 물질의 밀도가 높은 곳
• ㄴ. 성간 물질의 온도가 높은 곳
• ㄷ. 성간 물질의 온도가 낮은 곳

정답: ㄱ, ㄷ

재료가 빽빽하게 모여 있어야 하고(ㄱ) 입자들이 너무 날뛰지 않도록 차분하게 식어 있어야(ㄷ) 중력이 힘을 써서 별을 뭉칠 수 있답니다!

문제 17 · 보기 선택

주계열성 단계의 특징으로 옳은 것만을 보기에서 모두 골라 기호로 쓰시오.

• ㄱ. 중력과 내부 압력이 평형을 이루어 크기가 일정하다.
• ㄴ. 중심부에서 수소 핵융합 반응이 일어난다.
• ㄷ. 생성된 에너지를 빛의 형태로 외부로 방출한다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

수소 연료를 태우며 힘의 균형을 유지하는 별의 안정기예요! 세 가지 특징 모두 우리가 밤하늘에서 보는 별들이 가진 가장 기본적인 성질이랍니다.

문제 18 · 보기 선택

질량이 매우 큰 별의 진화 과정과 결과물에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 골라 기호로 쓰시오.

• ㄱ. 주계열성 이후 초거성 단계로 진화한다.
• ㄴ. 마지막 단계에서 중성자별이나 블랙홀을 남긴다.
• ㄷ. 초기 질량이 클수록 진화 속도가 빠르고 수명이 짧다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

덩치가 큰 별들은 인생이 화끈해요! 거대한 초거성을 거쳐 화려하게 폭발한 뒤 신비로운 천체들을 남기죠. 덩치가 클수록 빨리 타버려 일찍 죽는다는 게 함정!

문제 19 · 보기 선택

원소의 순환이 우주에 미친 영향으로 옳은 것만을 보기에서 모두 골라 기호로 쓰시오.

• ㄱ. 시간이 흐를수록 성간 물질 속 무거운 원소의 비율이 높아진다.
• ㄴ. 지구나 생명체를 구성하는 원소들의 기원이 되었다.
• ㄷ. 우주 전체의 수소 비율은 핵융합의 영향으로 계속 증가한다.

정답: ㄱ, ㄴ

별이 죽으며 남긴 가루들이 우주를 풍성하게 만들었어요(ㄱ, ㄴ)! 수소는 땔감이라 자꾸 써버려서 줄어들어야 하니 ㄷ은 틀린 말이죠.

문제 20 · 보기 선택

태양계 형성 과정 중 원반과 고리 형성에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 골라 기호로 쓰시오.

• ㄱ. 성운이 회전하면서 납작한 원시 원반이 형성되었다.
• ㄴ. 원반이 회전의 영향으로 여러 개의 큰 고리가 되었다.
• ㄷ. 고리를 구성하는 가스와 먼지들이 중력으로 뭉쳐 미행성체가 되었다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

뱅글뱅글 도는 힘이 원반과 고리를 만들었고(ㄱ, ㄴ), 그 안에서 중력이 먼지들을 뭉쳐 행성의 씨앗을 만들었죠(ㄷ). 완벽한 팀워크!

문제 21 · 보기 선택

수소에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 골라 기호로 쓰시오.

• ㄱ. 우주에서 가장 흔하고 가벼운 원소이다.
• ㄴ. 주계열성 단계에서 가장 먼저 핵융합 연료로 쓰인다.
• ㄷ. 별 내부의 핵융합 반응이 모두 끝난 뒤 마지막에 생성되는 원소이다.

정답: ㄱ, ㄴ

우주에서 제일 먼저 태어난 맏형이죠(ㄱ)! 별이 가장 먼저 태우는 주식(ㄴ)이지만, 융합의 결과가 아니라 '재료'라는 걸 기억하세요!

문제 22 · 객관식

원시별이 형성되는 과정에서 중심부의 온도를 높여주는 가장 핵심적인 에너지원은 무엇인가요?

• ① 가스 구름 내부의 화학 연소 에너지
• ② 중력 수축에 의한 위치 에너지의 전환
• ③ 주변 성간 물질과의 전자기적 마찰 에너지
• ④ 원시 원반의 회전에 의한 원심력 마찰
• ⑤ 성운 외부에서 유입된 복사 평형 에너지

정답: ②

물질들이 안으로 추락하면서 발생하는 열이 별을 뜨겁게 달궈요! 좁은 곳에 꽉 모이면 뜨거워지는 '중력 수축'이 정답이랍니다.

문제 23 · 객관식

태양계 성운에서 중력 수축이 일어나 원시 태양이 형성되기 위해 가장 유리한 초기 상태는 무엇인가요?

• ① 성간 물질의 밀도가 낮고 온도가 높은 상태
• ② 성간 물질의 밀도가 높고 온도가 높은 상태
• ③ 성간 물질의 밀도가 높고 온도가 낮은 상태
• ④ 성간 물질이 균일하게 퍼져 있고 온도가 절대 영도인 상태
• ⑤ 외부의 빛을 완전히 차단하여 압력이 0인 상태

정답: ③

별이 태어나려면 '명당자리'가 필요해요! 재료가 빽빽하게(고밀도) 모여 있어야 뭉치기 쉽고, 입자들이 너무 날뛰지 않게 차분히 식어(저온) 있어야 중력이 힘을 제대로 써서 물질들을 하나로 모을 수 있답니다.

문제 24 · 객관식

거대한 태양계 성운이 평형을 깨고 갑자기 수축하여 태양계 형성을 시작하게 만든 외부적 계기는 무엇인가요?

• ① 태양풍의 강력한 자기장 간섭 현상
• ② 인근 초신성 폭발에서 온 충격파
• ③ 은하 중심 블랙홀의 급격한 중력 변화
• ④ 주변 행성들과의 직접적인 충돌 사건
• ⑤ 우주 배경 복사의 갑작스러운 에너지 유입

정답: ②

가만히 잠자고 있던 거대한 가스 구름을 깨운 건 옆집에서 터진 강력한 폭죽 소리였어요! 인근에서 초신성이 장렬하게 폭발하며 보낸 강력한 펀치(충격파)가 성운을 쥐어짜듯 눌러주었기에 태양계 탄생의 첫걸음인 수축이 시작될 수 있었답니다.

문제 25 · 객관식

성운이 수축하면서 중심부의 온도를 급격히 높여 원시 태양을 형성하게 만든 핵심 에너지원은 무엇인가요?

• ① 수소 원자핵들의 핵분열 반응 에너지
• ② 물질들 사이의 급격한 화학 연소 반응
• ③ 중력 수축에 의한 위치 에너지의 전환
• ④ 원시 태양이 내뿜는 강력한 복사 에너지
• ⑤ 성운 외부에서 유입된 강력한 마찰 에너지

정답: ③

물질들이 중심부로 추락하듯 쏟아져 들어오면서 그 에너지가 열로 변한 거예요! 좁은 만원 지하철에 사람들이 꽉 모여들면 금세 뜨거워지는 것과 같은 원리죠. 이걸 전문 용어로 '중력 수축 에너지'라고 부른답니다.

문제 26 · 객관식

원시 태양계 성운이 수축하며 납작한 원반 모양을 갖추게 된 결정적인 물리적 이유는 무엇인가요?

• ① 성운 내부의 강력한 자기력선 정렬
• ② 수축과 함께 빨라진 성운의 회전 운동
• ③ 태양풍에 의해 주변 가스가 밀려난 결과
• ④ 행성들의 중력이 수평 방향으로만 작용한 힘
• ⑤ 성운 외부 압력에 의한 강제 압착 현상

정답: ②

피자 반죽을 손끝에서 뱅글뱅글 돌리면 어떻게 되나요? 옆으로 넓고 납작하게 펴지죠! 성운도 수축하면서 회전이 미친 듯이 빨라졌고, 밖으로 튕겨 나가려는 원심력 때문에 지금 행성들이 줄 서 있는 납작한 판 모양이 된 거예요.

문제 27 · 객관식

원시 태양이 중심부에서 수소 핵융합 반응을 시작하여 스스로 빛을 내는 '주계열성'이 되기 위한 임계 온도는 얼마인가요?

• ① 약 10,000K
• ② 약 100,000K
• ③ 약 1,000,000K
• ④ 약 10,000,000K
• ⑤ 약 100,000,000K

정답: ④

태양 대장님이 정식으로 우주 무대에 데뷔하려면 '천만 도'라는 합격선을 넘어야 해요! 중심 온도가 약 1,000만K에 도달해야 비로소 수소 핵융합 엔진에 불이 붙고 진짜 별이 될 수 있거든요. 그 전까지는 예비 스타인 원시 태양이었을 뿐이죠!

문제 28 · 객관식

태양계 형성 마지막 단계에서 태양풍이 수행한 역할로 가장 적절한 것은 무엇인가요?

• ① 미행성체들이 서로 충돌하여 행성이 되게 함
• ② 원시 태양 내부의 핵융합 반응을 중단시킴
• ③ 행성 형성 후 남은 가스와 먼지를 밖으로 밀어냄
• ④ 행성의 대기 성분을 수소로만 가득 채움
• ⑤ 원시 원반을 여러 개의 고리로 분리함

정답: ③

태양계 집 다 짓고 나서 진공청소기 돌리는 것과 같아요! 남은 찌꺼기 가루들을 강력한 바람으로 싹 날려 보내 완성한 거죠.