[통합과학 - 지구과학] 3강. 별의 진화와 우주의 생성

안녕하세요, 밤샘공부입니다.

[통합과학 - 지학 2강]

시험기간을 맞아, 통합과학 관련 요점정리 강의를 포스팅해볼까 합니다. 

많은 고등학생 여러분 및 각종 시험을 준비하는 분들에게 도움이 되었으면 좋겠습니다.

 

질문은 아래 오픈채팅방이나 메일로 연락주시면 2시간이내에 답변드리겠습니다~

 

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 이번 3강에서는 <별의 진화와 우주의 생성>에 대하여 공부하도록 하겠습니다. 마지막에 문제도 있으니 꼭! 끝까지 정독해주세요~ 이해를 돕기 위해 평어체를 사용했습니다.

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1.  교과서 내용 정리하기

 [0. 도입]

  ① 초기

   - 정적 우주론 : 우주는 그대로야 ! (by. 아인 슈타인)

   - 동적 우주론 : 우주는 변해 ! (by. 르메르트, 프리드만)

 

  ② 중기

   - 우주 팽창 증거 관측 [안드로메다 멀어짐] (by. 허블) 

 

  ③ 후기

   - 빅뱅 우주론 : 가모프

   - 정상 우주론 : 호일

 

  ④ 결론

   - 빅뱅 우주론 증거 관측 [우주배경 복사] (by. 펜지어스, 윌슨)

 

 

 (1) 별의 탄생

  ① 1단계. 성운의 생성

   - 성간물질(수소+헬륨 기체)이 모임 -> 성운

 

  ② 2단계. 원시별의 생성

   - 위치에너지가 운동에너지로 바뀌며 열이 발생 -> 원시별 [by 중력 수축 에너지]

 

  ③ 3단계. 주계열성

   - 중심의 온도가 1000만 K 이상되어 수소핵융합 발생 -> 주계열성

   - 수소 핵융합 반응이란? 수소의 핵이 합쳐져 헬륨 생성

   - if. 헬륨 핵융합 반응 : 1억 K이상

   - 주계열성에서는 정역학 평형(안정) 상태 (중력 수축 에너지 = 수소 핵융합 반응으로 인한 압력)

 

 

 (2) 별의 진화와 무거운 원소의 생성

  ① 질량이 태양정도인 별

   -> 주계열성[수소 핵] (수소핵융합 반응) *1000만 K

   -> 적색거성[헬륨 핵] (안 : 헬륨핵융합 반응 / 겉 : 수소핵융합 반응) *1억 K

   -> 행성상성운[탄소 핵] (팽창, 더이상 헬륨핵융합 반응 불가능) *3억 K 안됨.

   -> 백색왜성

 

  ② 질량이 태양보다 무거운 별

   -> 주계열성[수소 핵] (수소핵융합 반응) *1000만 K

   -> 초거성[*철 핵] (수소핵융합.. 헬륨핵융합.. 탄소핵융합.. 산소핵융합.. 철까지 쭉!)

   -> 초신성 폭발 (철 핵이 수축하며 매우 큰 폭발 발생 -> 철 보다 무거운 원소 생성)

   -> 중성자 별 or 블랙홀

 

 (3) 태양계와 지구의 형성

  *지구의 구성 원소 : Fe > O > Si > Mg

  *지각의 구성 원소 : O > Si > Al > Fe > Ca > Na > K > Mg

 

  ① 태양계와 행성

   - 성운설 (성간 물질 -> 성운 수축과 회전 -> 원시 원반과 태양 -> 미행성체형성(원시 행성) -> 태양계)

   - *증거1 : 태양의 자전 방향과 행성의 공전 방향이 동일

   - *증거2 : 행성들의 공전 궤도면이 일치 

 

  ② 지구형 행성과 목성형 행성(물리적인 성질을 기준으로 분류)

   - 지구형 행성(암석형) : 수/금/지/화 (질량 작음, 반지름 작음, but. 평균 밀도 큼)

   - 목성형 행성(기체형) : 목/토/천/해 (질량 큼, 반지름 큼, but. 평균 밀도 작음)

 

 

(4) 지구의 고체 물질과 생명체를 구성하는 원소의 형성

  ① 구성 원소

   - 암석 : 산소와 규소가 주성분 + 마그네슘, 철, 칼륨 등

   - 나뭇잎 : 탄소, 수소, 산소가 주성분

   

  ② 원소의 근원

   - 수소, 헬륨 : 빅뱅우주론의 대폭발

   - 탄소~철 : 별의 진화 과정

   - 철 이상 : 초신성 폭발

 

 

2.  관련 문제 풀어보기

[2022 도선고 5번]

[2019 도선고 6번]

[2020 도선고 5번]

[2020 도선고 6번]

답) 1번 / 2번 / 4번 / 1번

 

 이번 시간에는 <우주 초기에 만들어진 원소>에 대하여 공부했습니다~