104. 지구와 달 (from BISL)

지구와 달: 

요약

 지구와 달의 핵심적인 물리적 특성, 역사, 운동 및 상호작용에 대한 종합적인 분석을 제공한다. 지구는 태양계에서 액체 상태의 물, 생명 유지에 필수적인 대기, 그리고 유해한 태양풍으로부터 행성을 보호하는 자기장을 보유한 유일한 행성이다. 지구의 역동적인 내부 구조는 자기장을 생성하고 대륙 이동과 같은 지질학적 활동을 추동하는 원동력이다. 자전, 공전, 자전축의 기울기 등 지구의 복합적인 운동은 낮과 밤, 연중 계절 변화와 같은 근본적인 순환 주기를 결정한다.

지구의 유일한 자연위성인 달은 지구와 조석적으로 고정되어 항상 같은 면을 보여주며, 그 강력한 중력은 지구 해양 조석 현상의 주된 원인이다. 태양, 지구, 달이 정밀하게 일직선으로 정렬될 때 발생하는 일식과 월식은 예측 가능한 주기로 반복되는 천문 현상으로, 천문학적 연구에 중요한 기회를 제공한다. 이 문서에서는 이러한 핵심 주제들을 상세히 탐구하여 지구와 달 시스템에 대한 깊이 있는 통찰을 제시한다.

 

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I. 지구: 생명의 행성

A. 생명 유지의 조건

• 푸른 행성(Blue Planet): 지구는 표면의 약 70%가 물로 덮여 있어 우주에서 푸른색으로 보인다.
• 액체 상태의 물: 지구의 온도는 0°C에서 100°C 사이로 유지되어 물이 액체 상태로 존재할 수 있으며, 이는 생명 존재의 핵심 조건이다. 이러한 조건 덕분에 약 38억 년 전에 생명이 탄생할 수 있었다.
• 대기의 역할: 지구를 둘러싼 약 700km 두께의 대기는 생명체에 호흡할 공기를 제공하고, 오존층을 통해 유해한 태양 자외선을 걸러낸다. 또한 대기는 태양열을 보존하여 온화한 기후를 유지하고, 바람을 통해 열을 분배하여 극지방과 열대지방의 온도 차이를 완화한다.

B. 지구의 자기장과 중력

• 기원과 구조: 지구 자기장은 행성 외핵에서 발생하는 용융된 철의 난류에 의해 생성된다. 이 자기장은 시간이 지남에 따라 방향이 변하며 자기극의 변동을 유발한다.
• 보호 기능: 자기권은 태양풍의 방사선으로부터 지구를 보호하는 방패 역할을 한다. 밴 앨런대는 태양풍 입자를 포획하여 오로라와 같은 현상을 일으킨다.
• 중력과 무게: 중력은 물체에 작용하는 힘이며, 물체의 무게는 해당 천체의 질량에 비례한다. 예를 들어, 지구에서 70kg인 사람은 달에서는 11kg, 목성에서는 177kg이 된다.

지구 핵심 데이터 (ESSENTIAL DATA)
평균 태양까지의 거리	1억 5,000만 km (9,300만 마일)
공전 주기 (1년)	365.25일
적도 기준 직경	12,756 km (7,930 마일)
공전 속도	27.79 km/s (17 마일/s)
질량*	1
중력*	1
자전축 기울기	23.5°
평균 온도	15° C (59° F)
밀도	5.52 g/cm³

*지구=1을 기준으로 한 상대값

 

II. 지구의 구조와 역사

A. 내부 구조

• 층상 구조: 지구는 중심으로부터 내핵, 외핵, 맨틀, 지각의 층으로 구성된다.
  • 내핵: 외핵과 동일한 금속으로 구성되지만, 엄청난 압력으로 인해 고체 상태를 유지한다.
  • 외핵: 용융된 철과 니켈로 이루어진 액체 상태. 이곳의 대류 운동이 지구 자기장을 생성한다.
  • 맨틀: 고체 상태의 중간층으로, 높은 온도로 인해 맨틀 물질이 팽창하며 대류를 일으켜 지각 변동의 원동력이 된다.
• 지권과 수권:
  • 지권(Lithosphere): 지각과 맨틀 상부를 포함하며, 해양 아래에서는 6~11km, 산맥 아래에서는 최대 70km의 두께를 가진다.
  • 수권(Hydrosphere): 지구 표면의 71%를 덮고 있으며, 전체 물의 94%는 해수, 6%는 담수이다. 담수 중 1.7%는 빙하 형태이다.

B. 지구의 형성과 진화

• 기원: 지구는 약 46억 년 전 태양 성운의 가스와 먼지가 뭉쳐 형성되었다. 초기에는 뜨거운 용융 상태였으나 점차 냉각되면서 지각이 형성되고, 화산 활동으로 방출된 수증기가 비가 되어 내려 대양을 이루었다.
• 대륙 이동: 지구 표면은 여러 개의 지각판으로 이루어져 있으며, 이 판들은 손톱이 자라는 속도로 계속해서 움직인다.
  • 판게아: 약 2억 9천만 년 전, 모든 대륙이 하나로 뭉쳐진 초 대륙 '판게아'가 형성되었다.
  • 분리: 약 2억 5천만 년 전, 판게아는 테티스 해에 의해 로라시아와 곤드와나 두 대륙으로 분리되었고, 이후 계속된 분리 과정을 거쳐 현재의 대륙 분포가 형성되었다.
• 화석: 지질학은 암석에 보존된 생물 유해인 화석 연구를 통해 지구의 진화 역사를 추적한다. 만약 지구의 전체 역사를 24시간으로 압축한다면, 현생 인류인 호모 사피엔스는 자정 1분 전에야 등장한다.

 

III. 지구의 운동과 시간 체계

A. 주요 운동

• 자전(Rotation): 23시간 56분을 주기로 자전축을 중심으로 회전하며, 이로 인해 낮과 밤이 생긴다.
• 공전(Revolution): 365일 5시간 57분을 주기로 태양 주위를 타원 궤도로 공전한다. 태양과 가장 가까운 지점은 근일점, 가장 먼 지점은 원일점이라 한다.
• 세차운동(Precession): 팽이가 도는 것처럼 자전축의 방향이 25,800년 주기로 천천히 회전하는 현상.
• 장동(Nutation): 자전축이 18.6년 주기로 미세하게 흔들리는 현상.

B. 계절의 변화

계절 변화는 지구가 23.5° 기울어진 자전축을 유지한 채 태양 주위를 공전하기 때문에 발생한다.

• 하지/동지(Solstices): 북반구 또는 남반구가 태양을 향해 최대로 기울어지는 시점으로, 낮(여름) 또는 밤(겨울)의 길이가 가장 길어진다.
• 춘분/추분(Equinoxes): 태양이 지구의 적도 바로 위에 위치하는 시점으로, 전 세계적으로 낮과 밤의 길이가 거의 같아진다.

C. 시간대와 좌표

• 시간대: 지구는 24개의 시간대로 나뉘며, 영국의 그리니치 자오선을 기준으로 한다. 동쪽으로 한 시간대 이동할 때마다 1시간이 더해지고, 서쪽으로 이동할 때마다 1시간이 감해진다.
• 지리 좌표: 위선과 경선이 이루는 격자 체계를 통해 지구상 모든 지점의 위치를 정확하게 나타낼 수 있다.

 

IV. 달: 지구의 유일한 위성

A. 달의 특징과 구조

• 지형: 달 표면의 어두운 지역은 '바다(seas)'로 불리는 용암 평원이며, 밝은 지역은 충돌구가 많은 고지대이다. 충돌구는 지름 1m에서 1,000km에 이르기까지 다양하다.
• 내부 구조: 표면은 레골리스(regolith)라 불리는 고운 먼지로 덮여 있고, 그 아래에 지각, 암석질 맨틀, 부분적으로 녹은 외핵, 고체 또는 반고체 상태의 내핵이 있을 것으로 추정된다.
• 기원: 가장 널리 받아들여지는 이론은 형성 초기 지구에 화성 크기의 천체가 충돌했을 때 방출된 물질이 뭉쳐 달이 형성되었다는 '거대 충돌설'이다.

달 핵심 데이터 (ESSENTIAL DATA)
평균 지구까지의 거리	364,400 km (226,400 마일)
공전 주기	27.3일
적도 기준 직경	3,476 km (2,160 마일)
공전 속도	1.02 km/s (0.6 마일/s)
질량*	0.01
중력*	0.17
부피*	0.02
온도 (낮/밤)	150°C / -100°C
밀도	3.34 g/cm³

<small>*지구=1을 기준으로 한 상대값</small>

B. 달의 운동과 위상

• 동주기 자전: 달의 공전 주기(항성월, 27.32일)와 자전 주기가 같기 때문에, 지구에서는 항상 달의 같은 면만 볼 수 있다. 달의 반대쪽 면은 '숨겨진 면(hidden face)'으로 불린다.
• 위상 변화: 달이 지구 주위를 공전하면서 태양빛을 받는 부분이 달라져 초승달, 상현달, 보름달, 하현달 등으로 모습이 변한다. 이 위상 변화 주기는 29.53일(삭망월)이다.

C. 조석 현상

• 원인: 조석 현상은 주로 달의 중력에 의해 발생하며, 태양의 중력도 일부 영향을 미친다. 달과 가장 가깝거나 가장 먼 쪽의 해수면이 부풀어 오르며 하루에 두 번의 만조와 간조가 나타난다.
• 사리와 조금:
  • 사리(Spring Tide): 태양, 지구, 달이 일직선상에 놓일 때(삭, 망) 달과 태양의 중력이 합쳐져 조수 간만의 차가 최대가 된다.
  • 조금(Neap Tide): 달과 태양이 지구를 기준으로 직각을 이룰 때(상현, 하현) 중력이 상쇄되어 조수 간만의 차가 최소가 된다.

 

V. 일식과 월식

A. 발생 원리 및 주기

• 정의: 태양, 지구, 달의 중심이 일직선으로 정렬될 때 발생하는 천문 현상으로, 일반적으로 1년에 4번가량 일어난다.
• 사로스 주기(Saros Period): 일식과 월식은 223삭망월(약 18년 11일)을 주기로 거의 동일한 패턴이 반복된다.

B. 월식 (Lunar Eclipse)

• 정의: 지구가 태양과 보름달 사이에 위치하여 달이 지구의 그림자에 가려지는 현상.
• 종류:
  • 개기 월식(Total): 달 전체가 지구의 본그림자(umbra)에 들어감.
  • 부분 월식(Partial): 달의 일부만 본그림자에 들어감.
  • 반영 월식(Penumbral): 달이 지구의 반그림자(penumbra)만 통과함.
• 특징: 개기 월식 시 달이 붉게 보이는 것은 지구 대기를 통과하며 굴절된 태양 빛 때문이다. 맨눈으로 안전하게 관측할 수 있으며, 최대 지속 시간은 약 100분이다.

C. 일식 (Solar Eclipse)

• 정의: 달이 태양과 지구 사이에 위치하여 달의 그림자가 지구 표면에 드리워지는 현상.
• 종류:
  • 개기 일식(Total): 관측자가 달의 본그림자 안에 위치하여 태양이 완전히 가려짐.
  • 부분 일식(Partial): 관측자가 반그림자 안에 위치하여 태양의 일부만 가려짐.
  • 금환 일식(Annular): 달이 지구에서 멀리 떨어져 있을 때 발생하며, 태양보다 겉보기 크기가 작아 태양 가장자리가 고리 모양으로 보임.
• 관측: 태양의 지름은 달보다 약 400배 크지만, 지구로부터의 거리도 약 400배 멀기 때문에 겉보기 크기가 거의 같아 개기 일식이 가능하다. 직접 관측은 망막에 심각한 손상을 줄 수 있으므로 반드시 특수 제작된 필터를 사용해야 한다.

| 연도별 일식 및 월식 (2006-2016) | | :--- | :--- | :--- |

| 연도 | 일식 | 월식 |

| 2006 | 3/29(개기), 9/22(개기) | 3/14(부분), 9/07(부분) |

| 2007 | 3/19(부분), 9/11(부분) | 3/03(개기), 8/28(개기) |

| 2008 | 2/9(부분), 7/7(부분) | 8/16(부분), 2/21(개기) |

| 2009 | 2/07(개기), 1/26(개기), 7/22(개기) | 6/26(부분), 12/21(개기) |

| 2010 | 1/15(개기), 7/11(개기) | 6/15(개기), 12/10(개기) |

| 2011 | 1/4(부분), 11/25(부분) | 6/4(부분), 12/28(부분) |

| 2012 | 5/20(금환), 11/13(금환) | 4/25(부분), 10/18(부분) |

| 2013 | 5/10(금환), 11/3(하이브리드) | 4/15(개기), 10/08(개기) |

| 2014 | 4/29(금환), 10/23(부분) | 4/4(개기), 9/28(개기) |

| 2015 | 3/20(개기), 9/13(부분) | |

| 2016 | | |

 

주요 용어 정리

용어	정의
대기 (Atmosphere)	지구를 둘러싸고 있는 무색, 무취, 무형의 기체층. 생명체에 공기를 제공하고 태양의 유해 복사선으로부터 보호하며 온도를 유지하는 역할을 한다.
자기장 (Magnetic Field)	지구 외핵의 녹은 철 흐름에 의해 생성되는 힘의 장. 태양풍으로부터 지구를 보호하는 역할을 한다.
밴앨런대 (Van Allen belts)	지구 자기장에 의해 포획된 태양풍 입자들이 띠 형태로 분포하는 영역.
자전 (Rotation)	지구가 자전축을 중심으로 회전하는 운동. 약 23시간 56분이 걸리며 낮과 밤을 만든다.
공전 (Revolution)	지구가 태양 주위의 궤도를 따라 도는 운동. 약 365일 5시간 57분이 걸리며 계절 변화의 원인이 된다.
외핵 (Outer Core)	지구 맨틀 아래에 있는 액체 상태의 층. 녹은 철과 니켈로 구성되어 있으며, 대류 운동을 통해 지구 자기장을 생성한다.
내핵 (Inner Core)	지구의 가장 중심부. 엄청난 압력으로 인해 높은 온도에도 불구하고 고체 상태로 존재한다.
수권 (Hydrosphere)	지구의 액체 부분으로, 바다, 호수, 강, 지하수, 눈, 얼음을 포함한다.
암석권 (Lithosphere)	지각과 맨틀의 상부 일부를 포함하는 딱딱한 표면 영역.
판게아 (Pangea)	약 2억 9천만 년 전에 존재했던 거대한 단일 대륙.
판 구조론 (Tectonic Plates)	지구의 표면이 여러 개의 움직이는 판으로 이루어져 있다는 이론. 판의 경계에서 지진, 화산 활동 등이 일어난다.
섭입 (Subduction)	판이 충돌할 때 해양판이 대륙판 아래로 밀려 들어가 녹는 과정. 화산 활동의 원인이 된다.
화석 (Fossils)	암석 속에 보존된 과거 생물의 유해나 흔적. 지구의 역사를 연구하는 데 중요한 자료가 된다.
하지/동지 (Solstice)	지축의 기울기로 인해 1년 중 낮(하지) 또는 밤(동지)의 길이가 가장 길어지는 시점.
춘분/추분 (Equinox)	태양이 적도 바로 위에 위치하여 전 세계적으로 낮과 밤의 길이가 거의 같아지는 시점.
조수 (Tides)	주로 달의 인력에 의해 해수면이 주기적으로 오르내리는 현상.
사리 (Spring Tide)	태양, 지구, 달이 일직선상에 놓일 때(신월, 만월) 발생하며, 조수 간만의 차가 가장 크다.
조금 (Neap Tide)	태양과 달이 지구를 기준으로 직각을 이룰 때(상현, 하현) 발생하며, 조수 간만의 차가 가장 작다.
일식 (Solar Eclipse)	달이 태양과 지구 사이에 와서 태양을 가리는 현상.
월식 (Lunar Eclipse)	지구가 태양과 달 사이에 와서 지구의 그림자가 달을 가리는 현상.
본그림자 (Umbra)	식이 일어날 때 완전히 가려지는 가장 어두운 중심 그림자. 이 지역에서는 개기식을 관측할 수 있다.
반그림자 (Penumbra)	본그림자 주변의 부분적으로 가려지는 더 옅은 그림자. 이 지역에서는 부분식을 관측할 수 있다.
사로스 주기 (Saros Period)	약 18년 11일 주기로 일식과 월식이 거의 동일하게 반복되는 주기.

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우리가 몰랐던 지구와 달에 관한 5가지 놀라운 진실

우리는 매일 지구 위에서 살아가고, 밤하늘의 달을 바라봅니다. 발밑의 땅과 머리 위의 위성은 너무나 익숙해서 더 이상 특별할 것이 없다고 생각할지도 모릅니다. 하지만 우리가 당연하게 여기는 이 세계는 얼마나 많은 비밀을 품고 있을까요? 우리가 인지하는 정적인 세상과는 달리, 지구와 달은 사실 놀라운 비밀과 역동적인 과정으로 가득 차 있습니다.

지구의 탄생부터 끊임없이 움직이는 대륙, 그리고 우리를 지켜주는 보이지 않는 힘에 이르기까지, 이 행성과 그 위성은 상상 이상으로 활발하게 살아 숨 쉬고 있습니다. 이 글에서는 현대 과학이 밝혀낸 지구와 달에 관한 가장 영향력 있고 직관에 반하는 사실 5가지를 소개하고자 합니다. 우리가 아는 세계를 새로운 시각으로 바라볼 준비를 하십시오.

지구는 보이지 않는 자기장 방패로 우리를 지켜줍니다

지구는 마치 거대한 자석처럼 강력한 자기장을 가지고 있습니다. 이 눈에 보이지 않는 힘의 정체는 놀랍게도 행성 깊숙한 곳, 액체 상태의 외핵에서 비롯됩니다. 그곳에서 소용돌이치는 액체 철의 격렬한 흐름이 지구 자기장을 생성합니다.

이 자기장은 단순한 물리 현상을 넘어 지구의 모든 생명체에게 필수적인 보호막 역할을 합니다. 이 방패는 태양에서 끊임없이 불어오는 고에너지 입자들의 흐름, 즉 태양풍의 해로운 방사선으로부터 우리를 안전하게 지켜줍니다. 이 방패는 태양 입자를 끌어들여 양극 지방에서 오로라와 같은 아름다운 현상을 만들어내기도 합니다. 만약 이 자기장이 없었다면, 지구의 대기는 오래전에 사라지고 생명체가 존재하기 어려운 환경이 되었을 것입니다. 자기장은 태양풍의 복사선으로부터 지구를 보호합니다.

 

우리가 딛고 선 땅은 지금도 움직이고 있습니다

우리가 서 있는 단단한 대륙이 사실은 아주 느린 속도로 끊임없이 움직이고 있다는 사실을 알고 계셨나요? 지각은 여러 개의 거대한 판(tectonic plates)으로 이루어져 있으며, 이 판들은 "손톱이 자라는 속도"로 서로 움직이고 있습니다. 이것이 바로 대륙 이동설의 핵심입니다.

약 2억 5천만 년 전, 오늘날의 인도, 아프리카, 호주와 같은 대륙들은 '판게아'라는 하나의 거대한 초 대륙의 일부였습니다. 시간이 흐르면서 이 대륙들은 서서히 갈라져 현재의 위치에 이르게 된 것입니다. 지진이나 화산 폭발과 같은 강력한 지질 현상들은 바로 이 거대한 판들의 움직임 때문에 발생하는 자연스러운 과정입니다.

 

달은 거대한 우주적 충돌의 결과물일지 모릅니다

밤하늘을 고요하고 평화롭게 비추는 달의 모습과 달리, 그 탄생 배경은 매우 격렬하고 극적인 사건이었을 가능성이 높습니다. 오늘날 가장 널리 받아들여지는 과학 이론에 따르면, 달은 거대한 우주적 충돌의 산물입니다.

이 이론은 약 45억 년 전, 갓 형성된 원시 지구가 화성 크기의 거대한 천체와 충돌했다고 설명합니다. 이 엄청난 충격으로 인해 지구의 일부와 충돌한 천체의 파편들이 우주 공간으로 흩어졌고, 이 파편들이 시간이 지나면서 중력에 의해 서로 뭉쳐 오늘날의 달이 형성되었다는 것입니다. 달의 평온한 이미지는 이처럼 폭력적인 탄생의 역사를 숨기고 있습니다.

 

우리는 언제나 달의 한쪽 얼굴만 볼 수 있습니다

지구에서 달을 관측하면 언제나 같은 면만 보인다는 사실을 눈치채셨나요? 이는 '동주기 자전'이라는 현상 때문입니다. 달이 지구 주위를 한 바퀴 공전하는 데 걸리는 시간과 스스로 한 바퀴 자전하는 데 걸리는 시간이 정확히 일치하기 때문에, 우리는 항상 달의 한쪽 면(가시적인 면)만 볼 수 있습니다.

이로 인해 달의 반대편, 즉 '숨겨진 면'은 1959년 러시아의 우주 탐사선 루나 3호가 최초로 사진을 촬영하기 전까지 인류에게 완전한 미스터리로 남아 있었습니다. 두 면 사이에는 흥미로운 차이점도 있는데, 숨겨진 면은 지각이 더 두꺼워 용암이 흘러 형성된 어두운 지역인 '바다'가 훨씬 적게 분포합니다.

 

지구의 역사에서 인류는 방금 도착한 손님입니다

지구의 나이는 약 46억 년으로, 인간의 시간 감각으로는 상상하기 어려운 거대한 시간입니다. 이 기나긴 지구의 역사 속에서 인류는 언제쯤 등장했을까요? 한 가지 강력한 비유를 통해 우리의 위치를 가늠해 볼 수 있습니다.

지구의 역사를 평범한 하루(24시간)로 압축한다면, 호모 사피엔스는 자정 불과 1분 전에 나타날 것입니다.

이 비유는 우리 인류가 지구라는 행성의 역사에서 얼마나 최근에 등장했는지를 극명하게 보여줍니다. 우리가 당연하게 누리는 모든 문명과 역사는 지구의 긴 연대기 속에서 아주 짧은 한순간에 불과합니다. 이러한 관점은 우리 자신과 우리가 지구에 미치는 영향에 대해 다시 한번 생각하게 만듭니다.

 

경이로움으로 가득한 세계

지구와 달은 우리가 매일 보는 정적인 풍경이 아니라, 깊고 매혹적인 역사를 지닌 역동적이고 끊임없이 진화하는 시스템의 일부입니다. 보이지 않는 자기장부터 격렬한 탄생의 비밀까지, 우리가 발 딛고 선 세계는 여전히 탐험해야 할 경이로움으로 가득 차 있습니다.

오늘부터 밤하늘의 달을 볼 때, 그 고요한 얼굴 뒤에 숨겨진 거대한 충돌의 역사를 떠올려보세요. 그리고 우리가 딛고 선 이 땅이 손톱이 자라는 속도로 지금도 움직이고 있다는 사실을 기억한다면, 세상은 이전과 다르게 보일 것입니다. 우리 행성은 또 어떤 경이로운 비밀을 품고 있을까요?

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단답형 문제 퀴즈

다음 10개의 질문에 대해 제공된 자료를 바탕으로 각각 2~3 문장으로 답하시오.

1. 지구의 자기장은 어떻게 생성되며, 지구에 어떤 중요한 역할을 합니까?
2. 지구의 대기는 생명체가 존재하기 위해 어떤 필수적인 기능들을 수행합니까?
3. 지구의 내부 구조를 핵, 맨틀, 지각의 세 부분으로 나누어 설명하시오.
4. 판게아란 무엇이었으며, 대륙 이동은 어떤 과정을 통해 일어납니까?
5. 지구의 자전과 공전 운동이 만들어내는 주요 자연 현상은 무엇입니까?
6. 달의 위상 변화와 조수 간만의 관계를 사리와 조금을 중심으로 설명하시오.
7. 우리가 항상 보는 달의 앞면과 볼 수 없는 뒷면은 어떤 차이점이 있습니까?
8. 일식과 월식의 발생 원리에 있어 근본적인 차이점은 무엇입니까?
9. 개기 월식이 일어날 때 달이 완전히 어두워지지 않고 붉은색을 띠는 이유는 무엇입니까?
10. 사로스 주기란 무엇이며, 일식 및 월식과 어떤 관련이 있습니까?

단답형 문제 정답

1. 지구 자기장: 지구의 자기장은 행성 외핵에서 발생하는 녹은 철의 난류에 의해 생성됩니다. 이 자기장은 태양풍의 방사선으로부터 지구를 보호하는 방패 역할을 하며, 일부 입자들은 자기력선에 이끌려 극지방으로 이동하여 오로라와 같은 현상을 일으킵니다.
2. 대기 기능: 대기는 우리가 숨 쉴 수 있는 공기를 제공하고, 오존층을 통해 태양의 유해한 복사선을 걸러냅니다. 또한 태양열을 유지하여 온화한 온도를 유지하고, 바람을 통해 열을 분배하여 극지방을 데우고 열대 지방을 식히는 역할을 합니다.
3. 지구 내부 구조: 지구의 가장 중심부에는 엄청난 압력으로 인해 고체 상태인 내핵이 있고, 그 주위를 액체 상태의 철과 니켈로 이루어진 외핵이 감싸고 있습니다. 그 위에는 무거운 암석으로 구성된 맨틀이 있으며, 우리가 살고 있는 표면은 산소와 규소로 이루어진 암석질의 지각입니다.
4. 판게아와 대륙 이동: 판게아는 약 2억 9천만 년 전에 형성되었던 거대한 단일 대륙입니다. 지구의 표면은 여러 개의 지각판으로 이루어져 있는데, 이 판들이 맨틀의 대류에 따라 손톱이 자라는 속도로 천천히 이동하면서 서로 마찰(지진), 분리(열곡), 충돌(섭입 및 화산 활동)하여 대륙이 이동하게 됩니다.
5. 자전과 공전: 지구의 자전은 약 23시간 56분 주기로 일어나며 낮과 밤을 만듭니다. 지구가 태양 주위를 타원 궤도로 도는 공전은 약 365일 5시간 57분이 걸리며, 자전축이 23.5도 기울어져 있어 공전 궤도상의 위치에 따라 계절의 변화가 발생합니다.
6. 달 위상과 조수: 조수 간만은 주로 달의 인력에 의해 발생합니다. 태양과 달, 지구가 일직선상에 놓이는 신월(초승)과 만월(보름)에는 인력이 합쳐져 조수 간만의 차가 가장 큰 '사리'가 발생합니다. 반면, 달과 태양이 지구를 기준으로 직각을 이루는 상현과 하현에는 인력이 상쇄되어 조수 간만의 차가 가장 작은 '조금'이 나타납니다.
7. 달의 앞면과 뒷면: 달의 앞면은 우리가 항상 볼 수 있는 면으로, '바다'로 불리는 어두운 용암 평원이 넓게 분포합니다. 1959년 러시아의 루나 3호가 처음 촬영한 달의 뒷면은 지각이 더 두꺼워 '바다'가 거의 없으며, 더 많은 충돌구가 있는 것이 특징입니다.
8. 일식과 월식의 차이: 일식은 달이 태양과 지구 사이에 위치하여 지구에 그림자를 드리우는 현상으로, 신월(초승)일 때 발생합니다. 반면 월식은 지구가 태양과 달 사이에 위치하여 지구의 그림자가 달을 가리는 현상으로, 만월(보름)일 때 발생합니다.
9. 붉은 달: 개기 월식 때 달이 붉게 보이는 이유는 지구 대기를 통과한 햇빛이 굴절되어 달에 도달하기 때문입니다. 지구 대기는 파장이 짧은 푸른 빛을 산란시키고 파장이 긴 붉은 빛을 통과시키는데, 이 붉은 빛이 지구 그림자 속의 달을 비추어 붉게 보이게 만듭니다.
10. 사로스 주기: 사로스 주기는 일식과 월식이 거의 동일한 순서로 반복되는 주기로, 223삭망월(약 18년 11일)의 기간을 가집니다. 한 사로스 주기 동안 평균 70회의 식(일식 41회, 월식 29회)이 발생합니다.

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서술형 에세이 문제

다음 5개의 질문에 대해 깊이 있게 서술하시오. (정답 미제공)

1. 지구에 생명체가 존재할 수 있는 여러 가지 조건(액체 상태의 물, 적절한 온도, 대기의 역할, 자기장의 보호 기능 등)을 종합적으로 분석하고, 이 조건들이 어떻게 상호작용하여 생명 유지 환경을 조성하는지 논하시오.
2. 지구의 내부 구조(핵, 맨틀, 지각)와 판 구조론이 지표면의 변화(지진, 화산 활동, 산맥 형성, 대륙 이동 등)에 미치는 영향을 구체적인 사례를 들어 설명하시오.
3. 지구의 다양한 운동(자전, 공전, 세차운동, 장동)이 지구의 시간 측정 체계, 계절 변화, 그리고 장기적인 기후 변화에 어떠한 영향을 미치는지 상세히 논하시오.
4. 달의 기원, 내부 구조, 표면의 지질학적 특징을 지구와 비교하여 설명하고, 달이 지구의 조수 현상에 미치는 구체적인 원리를 태양의 영향을 포함하여 서술하시오.
5. 일식과 월식의 발생 원리, 종류(개기, 부분, 금환, 반영), 그리고 관측상의 차이점을 상세히 설명하고, 이러한 천문 현상이 천문학 연구(예: 태양 대기 연구)에 어떻게 활용되는지 논하시오.

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