태양계 사진=주제 선정이 우주하면 먼저 떠오르는 태양계, 나는 태양계 구성원 중 하나인 지구에 살고 있는데 태양계가 어떤 원리로 생성됐는지를 묻는다면 지구과학 시간에 잠깐 배운 것으로 대충 대답할 것이다. 하지만 ‘태양계 생성 원리를 밝히는 자성체의 움직임과 자력의 원리 연구’라는 주제를 통해 확실한 태양계의 생성 원리를 자성체의 움직임과 자력의 원리를 알아보고 태양계의 생성 원리를 말할 수 있도록 한다.
= 보고서 내용 정리
중력실험 일부-동기 외국 교과서를 보면 태양계의 움직임을 물을 빼낼 때 발생하는 소용돌이(코리올리의 힘을 응용)로 공전을 이해시키거나 탄력 있는 큰 천상에 무거운 구슬을 중심으로 작은 구슬을 굴리는 등 창의적이고 흥미로운 실험을 바탕으로 천체물리에 대한 관심을 이끌어내는데. 그것을 본 후 창의적인 설명 자료로 구형 자석이나 원형 자석의 움직임에 의한 회전을 활용했다고 한다.
- 인력을 설명할 수 있는 유일한 도구 ‘자석’ 태양계 형성 초기의 철(Fe) 입자가 자석이라면 태양계 공전과 자전 현상을 설명할 수 있다고 생각했지만, ‘큐리 온도’라는 철이 열에 의해 자력을 잃는 현상 때문에 자석만으로 보여주는 가설은 이해는 도울 수 있지만 사실로 보기 어렵고 실제 지구상의 자력도 미미해 컴퍼스를 움직이는 정도여서 자력이 발생한다는 사실에도 행성의 움직임에 영향을 미쳤다고 보기에는 무리가 있다. 하지만 인력을 설명하는 실험도구는 자석이 유일한 도구로 볼 수 있기 때문에 구형자석 연구를 진행하고,
고등학교 교과서 중 일부 과학시간에 조금 배운 내용인 성운설이다. 여러 생성 이론 중 가장 유력한 생성 이론으로 과학 수업에서 가르치고 있다. 그러나 이 역시 가설이기 때문에 이 학생들은 성운설을 바탕으로 자석을 이용한 여러 실험을 통해 한 생성 이론 가설을 만들었다.
- 가설 태양계의 먼지 구름이 회전으로 태양계 밖으로 빠져나가면서 태양 근처의 자성체 입자는 태양 자기장의 영향으로 외부로 이탈하는 속도가 줄었고 태양계의 공전궤도를 유지하며 원심력으로 진행되는 공전궤도에 정착하기 전 태양에 근접해 자기장의 영향을 받은 행성은 태양의 자기장에 의해 회전방향성이 결정돼 아주 조금씩 회전이 시작돼 자기장의 범위를 벗어날 때까지 회전속도가 점차 늘어났다.현재는 외부 요인인 정지시키려는 어떤 힘도 소멸돼 자전이 느려질 것이라는 추측도 해본다.
- =느낀 점-태양계 생성 원리는 아직 확실히 알려지지 않았지만 가장 유력한 성운설을 우리는 배우게 된다. 하지만 이렇게 눈으로 직접 보고 느낄 수 있는 또 다른 가설을 통해서 우리가 직접 실험해 보는 것이 우리가 천체를 더 친근하고 재미있게 다룰 수 있다는 생각이 들었고. 자석을 이용해 끈 이론도 이해시키는 간단한 도구가 될 수 있다는 사실도 알게 됐다. 자석의 힘은 내가 생각했던 것보다 훨씬 대단한 도구였고, 자력의 변화를 응용해서 발명품이나 활동에 사용하면 된다고 생각했다.
- =추가탐구-성운설이 왜 가장 유력한지를 알아보기 위해 성운설 외에도 다른 가설, 조석설, 미행성설 등 여러 가설을 추가로 살펴본다면 지금까지 나온 가설 중 왜 성운설이 가장 유력한지, 혹은 어떤 차이가 있는지 등을 통해 태양계에 대해 좀 더 알아보길 바란다.