고등과학별 숯 생태 양계 형성 과정
오늘은 고등과학에 대해 이야기 하겠습니다. 고등과학은 고등학교 입학 후 통합과학이라는 이름으로 공부하게 됩니다.학교별로 3~4명의 선생님들이 부분을 나누어 수업합니다.임의로 물리, 화학, 지구 과학, 생명과학, 실험 등으로 나뉩니다.사실 고1 과학이 내용적으로는 그렇게 어렵지 않지만
그렇기 때문에 더욱 성적이 나쁜 과목이기도 합니다.
누구나 열심히 하니까 평균도 높고 실수하는 순간… 떨어지는 내 성적 반대로 생각하면 쉽게 올라가는 과목이기 때문에 조금만 조심하면 돼요.
오늘 설명드릴 부분은 고등학교 1학년 1학기! 중간고사 범위 안에 들어가는 부분입니다.어렵지 않으니까 잘~~정리해 두세요.이제 시작합시다 고등과학별의 탄생
우주에는 처음부터 태양과 지구, 여러 행성이 존재하지 않았을 겁니다. 그렇다면 이 별들은 어떻게 탄생했을까요?그 과정은 고등과학에서는 배우게 됩니다.
성간 물질이 밀집된 성운 내부의 밀도가 크고 온도가 낮은 부분에서 원시별로 생성됩니다.여기서 유의할 부분은 밀도는 크고, 온도는 낮습니다!수소, 헬륨 등의 성간 물질이 모여서 만들어진 밀도가 큰 가스 구름이 중력 수축하여 여러 성운이 만들어지게 됩니다.많은 입자들이 구름처럼 모인 것을 성운이라고 부른다고 합니다.
성운 내부의 밀도가 크고 낮은 부분에서 중력 수축이 일어나 온도가 상승하여 원시성이 됩니다.
원시별이 중력 수축하여 중심부의 온도가 1000만K 이상이 되면 수소 핵융합 반응이 일어나 주계열성이 됩니다.
여기서 말하는 중력 수축이란 중력의 영향으로 중심으로 수축하는 것입니다.
주계열성은별이름이라고할수있는데요.
별들은 대부분 주계열 별에서 살다 죽는 별이 많아요.
중심으로 수소 핵융합 반응이 일어나 빛을 방출하는 별입니다.핵융합 반응은 지난 번 포스팅에서도 말씀드렸던 부분인데요.
네 개의 수소 원자핵이 합쳐져 헬륨 원자핵이 만들어지는 것입니다.
질량을 계산하면 헬륨은 수소를 합친 것보다 작죠?그렇다면 이 수소 원자핵의 에너지는 어디로 갔을까?줄어든 질량만큼 에너지로 방출되고 그 에너지로 빛을 발하며 에너지를 다른 곳에 사용할 수 있습니다.이것을 에너지 등가 원리라고 해서 줄어든 질량만큼 에너지가 방출된다고 합니다.
고등과학별 진화 및 원소 생성
이번 단원의 가장 핵심 포인트 질량이 태양 정도인 별의 진화 과정과 질량이 태양의 10배 이상인 별의 진화 과정입니다.
이건 꼭! 나눠서 개념을 정리해주세요나눠보면 훨씬 이해하기가 쉽네요.
고등과학에서는 별의 진화 경로를 질량으로 나누어 설명합니다.질량이 태양 정도인 별
질량이 태양 정도인 별
주계열성의 경우는 당연히 수소 핵융합 반응을 합니다.수소 원자핵이 융합하여 헬륨을 만드는 과정을 말합니다.그럼 헬륨의 수가 점점 늘어나겠죠.
중심부의 수소가 모두 헬륨으로 변하여 헬륨핵이 되면 핵융합 반응이 멈추고 중력 수축으로 온도가 상승하여 바깥층은 가영되어 수소층, 안쪽은 헬륨이 증가하여 헬륨 핵융합 반응을 시작합니다.
이 때 온도는 1억K 이상이 되며, 헬륨 핵융합 반응에 의해서 탄소와 산소가 생성되는 것입니다.
헬륨도 수소처럼 고갈되면 핵융합이 중단되고,
탄소핵이 되면 탄소핵융합이 일어날 정도로 온도가 상승하지 못하고, 핵융합은 멈추게 됩니다.그 후, 별의 중심부는 수축하고, 바깥층은 팽창하여 우주 공간으로 퍼져 성운이 됩니다.이때 많은 원소가 우주로 방출됩니다.그래서 질량이 태양정도인 별은 주계열의 성색거성 행성상 성운, 백색왜성
으로 진화해 나갈 것입니다.
질량이 태양보다 10배 이상인 별 질량이 태양보다 10배 이상인 별은
작은 질량과는 조금 다른 진화의 과정을 거칩니다.별의 내부에서 철까지 진화를 한다고 합니다.주계열성으로 수소핵융합반응에 의해 헬륨이 생기고 중력수축으로 같은 과정을 거칩니다.더 무거운 원소를 만드는 겁니다.헬륨, 탄소 계절까지 만듭니다
철보다도 더 무거운 원소가 있을 텐데 어째서??쇠에 멈출까요?
철이 가장 안정적이므로 철까지 만들 수 있습니다.
철까지 생성되면 급격히 수축하여 폭발하게 됩니다.폭발을 하면서 엄청난 에너지가 나오고 무거운 원소가 생성돼 우주로 방출되는 거죠.주계열성 초거성 초신성 중성자별 또는 블랙홀
그런데 말입니다.지구에는 철보다 무거운 원소도 있어요.그럼 그 철보다 무거운 원소는 어떻게 생성되었을까요?그것들은 에너지를 방출하는 것이 아니라 주위의 에너지를 흡수하는 과정이기 때문에 초신성 폭발로 일시적으로 빵!! 생성됩니다.
어렵죠?낯선 단어들도 많이 있지만 이걸 정리하고 이해하려니까 더 힘든 것 같아요.하지만 한 번 정리하고 이해하면 바로 문제가 풀리기 마련이에요.
고등과학 태양계 형성
태양계는 약 50억 년 전 은하계의 나선팔에서 성운이 수축하면서 형성됩니다.어떤 초신성이 폭발하면서 생긴 충격으로 거대한 성운의 밀도가 균일해지고, 이때 밀도가 큰 부분이 수축하여 회전하면서 태양계 성운이 형성됩니다.태양계의 성운은 수축함에 따라 중심의 온도와 밀도가 높아지면서 원시태양이 형성됩니다.수축과정에서 수축을 거쳐 회전합니다.회전속도가 점점 빨라지면서 평평한 원반 모양이 되게 된 거죠.처음 생긴 것을 원시태양이라고 부르는데요.원시태양도 중력수축이 일어나 온도는 점점 높아져 회전하는 동안 큰 고리가 형성되게 됐다. 그 고리에는 기체의 먼지 등이 모여서 많은 행성들이 생겨나게 되었습니다.
도중에 파열되어 둥근 원반 모양이 되어 큰 태양이 생기기 때문에 주위에도 영향을 줄 것입니다.
내가 돌면 바람이 쌩~ 불듯이요.이렇게 돌아가면 중간에도 먼지, 티끌이 있으니까 그것들도 돌아가면서 굳어진 거죠.
그래서 행성이 된 게 지금 수성, 금성, 지구, 화성… 등등 행성이에요
사람들은 이를 임의로 지구형 행성, 목성형 행성으로 나눕니다.중등에서도 배우지만, 고등과학에서는 태양에 비교적 가까운 것이 지구형 행성이고, 비교적 멀리 떨어져 있는 것이 목성형 행성입니다.
태양에 가까운 행성들은 너무 뜨거워서 가벼운 기체가 날아가 머물 수 없고, 태양과 비교적 먼 곳에 있는 행성들에는 얼음까지 포함할 수 있는 행성이 있습니다.그래서 행성마다 대기의 특징이 다릅니다.고등과학지구 형성과 생명체 탄생
이렇게 태양계가 형성되었습니다그럼 지구는 어떻게 되는 걸까요?지구가 행성으로 만들어지고 미국 행성이 지구로 박히므로 지구 전체는 뜨겁고 마그마의 바다가 됩니다.그리고 시간이 지나고 우주 전체가 점점 온도가 낮아져요물론 지구도 포함됩니다이때 밀도 차이로 무거운 것은 가라앉아 핵이 되고 가벼운 것은 층이 나누어져 맨틀이 됩니다. 물론, 지각 부분은 더 온도가 낮을 것이기 때문에 딱딱한 지각이 되겠지요.처음에는 지각이 먼저 살아나고, 그 뒤에 수증기가 비에 와서 그물이 고여서 바다가 형성됩니다.첫 바다는 지금처럼 염분이 많지 않았어요.
물이 생기고 바다 속에서도 마그마의 폭발, 비가 육지로 들어오면서 육지의 성분이 녹아나와 바다로 나가고, 이런 과정을 거쳐서 바다의 성분이 성립되고 염분도 발생하게 되는 거죠.
처음에는 오존층도 없었기 때문에, 최초의 생명체는 바다 속에서 나온 것입니다.그 생명체가 호흡하고, 산소가 육지까지 나오는 것으로 오존층이 만들어져 육상에 생물이 진출한 것입니다.
문제유형통합과학은내신은물론고등학교모의고사까지도신경쓰고있죠?특별반에 들어가기 위해 모의고사 점수에 신경을 쓰는 학생들도 많아서 몇 가지 문제 유형을 골라 봤습니다.곤잘답은 한권의 문제집이 아닌 5~6권으로 필요한 사진만 올려드립니다.문제집 무슨 문제집 쓰냐고 댓글로 많이 물어봐주시는데 단 1권만 말씀드릴 수 없는 점 양해 부탁드립니다
공. 잘. 답
지구과학에는 순서가 중요해요.무엇이 제일 먼저 일어나고 무엇이 이유이고 그 다음에 일어났는지 순서와 과정, 그리고 이유를 알면 머리 속에 지구과학 지도가 형성될 것입니다.
처음부터 잘하는 친구는 없어요.다들 처음 보고 처음 듣는 건데, 얼마나 정중하게 생각하고 머리 속을 정리하고 있는가 하는 것만으로 달라질 수 있을 것 같습니다.
고등과학 첫 시험 꼭 성공하시길 바랍니다. 힘내세요!
고등 과학 설명