탐구 과제 · 004 달은 어떻게 생겼나 — 테이아 충돌설과 그 증거 ← 레슨으로
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지구 101 · 명왕누대·시생누대 학생용 탐구 과제

달은 어떻게 생겼나 — 테이아 충돌설과 그 증거

45억 년 전 화성만 한 천체가 원시 지구와 부딪혔고, 튀어나온 파편이 뭉쳐 달이 됐다는 가설. 아폴로가 가져온 돌이 왜 결정적 증거였고, 지금 이 가설은 어떤 난관에 부딪혔나.

학년 · 반
이름
날짜
학습 목표
  • 가설 비교와 배제 — 네 가설을 각각의 결정적 문제로 검증 (1장)
  • 간접 증거 해석 — 밀도·동위원소·휘발성 물질로 45억 년 전을 복원 (2장)
  • 모형과 관측의 충돌 — 시뮬레이션과 실측이 어긋날 때 (4장)
  • 조건적 사고 — 정면이 아니라 비스듬해야 했던 이유 (3장)

Ⅰ단원 학습 내용 정리

GUIDING QUESTION · 오늘의 질문

화성에는 달이 두 개 있지만 감자만 합니다. 금성과 수성에는 아예 없습니다. 그런데 지구의 달은 지구 지름의 4분의 1이나 됩니다. 태양계에서 이런 조합은 흔치 않습니다. 왜 우리만 이렇게 큰 달을 가졌을까요?

약 45억
년 전 충돌 추정 시기
화성 크기
충돌체 테이아의 추정 크기
3.34 g/cm³
달의 밀도 (지구 5.51)
연 3.8 cm
달이 멀어지는 속도
  • 세 가지 후보와 탈락 과정
  • 아폴로가 가져온 결정적 증거
  • 충돌은 어떻게 진행됐나
  • 그런데 문제가 하나 남았다
  • 달이 지구에 해 준 일

Ⅱ평가 문항

1서술형 배점
달 시료의 산소 동위원소가 지구와 같다는 사실은 포획설을 무너뜨렸지만, 동시에 거대충돌설에도 문제를 만들었습니다. 하나의 증거가 어떻게 한 가설은 죽이고 다른 가설은 곤란하게 만들 수 있을까요?
2서술형 배점
충돌이 정면이었다면 어떻게 됐을까요? 달이 생기지 않았을 것이라는 설명을, 운동량과 파편이 날아가는 방향으로 설명해 보세요.
3서술형 배점
달은 매년 3.8 cm씩 멀어지고 있습니다. 아주 먼 미래에 달이 훨씬 멀어진다면 지구에는 어떤 변화가 생길까요? 5장의 네 가지 역할을 하나씩 대입해 보세요.
4객관식 정답
달의 평균 밀도가 지구보다 훨씬 낮다는 사실이 알려주는 것은?
  1. ①달이 지구보다 나중에 만들어졌다
  2. ②달에는 큰 철핵이 없고 주로 맨틀 성분으로 이루어져 있다
  3. ③달에 물이 많다
  4. ④달이 지구보다 뜨겁다
5객관식 정답
달 시료의 산소 동위원소 조성이 지구와 거의 같다는 사실이 결정적으로 무너뜨린 가설은?
  1. ①포획설
  2. ②분열설
  3. ③동시생성설
  4. ④거대충돌설
6객관식 정답
테이아의 충돌이 '비스듬했다'고 보는 이유는?
  1. ①지구 자전축이 기울었기 때문
  2. ②정면 충돌이었다면 물질이 궤도로 튀지 않고 그대로 합쳐졌을 것이기 때문
  3. ③테이아가 작았기 때문
  4. ④달의 궤도가 원형이기 때문
7객관식 정답
달 암석에 물·나트륨 같은 휘발성 물질이 적다는 사실이 시사하는 것은?
  1. ①달이 아주 차가운 곳에서 만들어졌다
  2. ②달의 재료가 한 번 극도로 뜨거워졌다가 식었다
  3. ③달에 대기가 있었다
  4. ④달이 얼음으로 되어 있다
8객관식 정답
'동위원소 위기'란 무엇인가?
  1. ①달의 나이를 측정할 수 없다는 문제
  2. ②시뮬레이션상 달은 테이아 물질이 많아야 하는데 실제 조성은 지구와 거의 같다는 모순
  3. ③달에 방사성 물질이 너무 많다는 문제
  4. ④지구의 동위원소가 계속 변한다는 문제
9객관식 정답
달이 지구에 미치는 영향으로 본문이 언급하지 않은 것은?
  1. ①자전축 기울기의 안정화
  2. ②조석 현상
  3. ③지구 자전 속도의 감속
  4. ④지구 자기장의 생성
지구 101 · 명왕누대·시생누대 교사용 별지 · 정답과 해설

달은 어떻게 생겼나 — 테이아 충돌설과 그 증거

45억 년 전 화성만 한 천체가 원시 지구와 부딪혔고, 튀어나온 파편이 뭉쳐 달이 됐다는 가설. 아폴로가 가져온 돌이 왜 결정적 증거였고, 지금 이 가설은 어떤 난관에 부딪혔나.

A객관식 정답과 해설

4번정답 ② 달에는 큰 철핵이 없고 주로 맨틀 성분으로 이루어져 있다
행성이 만들어질 때 무거운 철은 중심으로 가라앉습니다. 밀도가 낮다는 것은 철핵이 작다는 뜻이고, 달이 행성의 겉껍질 재료로 만들어졌음을 시사합니다.
5번정답 ① 포획설
동위원소비는 태양계 안에서 태어난 장소에 따라 다릅니다. 지구와 같다면 다른 곳에서 만들어져 붙잡혔다는 포획설은 성립하기 어렵습니다.
6번정답 ② 정면 충돌이었다면 물질이 궤도로 튀지 않고 그대로 합쳐졌을 것이기 때문
정면 충돌은 운동량이 중심을 향해 두 천체를 합치는 방향으로 작용합니다. 비스듬해야 물질이 옆으로 튀어 궤도에 남고, 그것이 뭉쳐 달이 됩니다.
7번정답 ② 달의 재료가 한 번 극도로 뜨거워졌다가 식었다
쉽게 증발하는 성분이 빠져나갔다는 것은 고온을 겪었다는 뜻입니다. 거대 충돌로 증발했다가 재응집한 시나리오와 맞습니다.
8번정답 ② 시뮬레이션상 달은 테이아 물질이 많아야 하는데 실제 조성은 지구와 거의 같다는 모순
모형의 예측과 실측이 어긋나는 상황입니다. 시네스티아 모형, 다중 충돌설 등 여러 해결 시도가 제안되어 있습니다.
9번정답 ④ 지구 자기장의 생성
지구 자기장은 외핵의 대류로 만들어집니다(006). 달과는 직접 관련이 없습니다.

B교육과정 연계

과목·영역이 과제와의 연결성취기준
중학교 과학 — 태양계태양계 천체의 특징과 구분. 달의 밀도가 낮다는 사실 하나로 내부 구조를 추론하는 방법을 익힌다[9과07-01]
통합과학1 — 지구와 생명의 역사태양계 재료가 만들어지는 과정. 달의 형성이 지구 역사의 첫 장면이자 태양계 형성사의 일부임을 본다[10통과1-02-02]
지구시스템과학 — 지구시스템의 형성지구 탄생 직후의 사건. 거대 충돌이 이후 지구 권역 형성과 자전축·조석에 남긴 영향[12지시01-01]

C수업 활용 안내

이렇게 쓰면 좋습니다 Ⅰ은 예습·정리용입니다. 웹 레슨을 읽고 채우게 하면 20분 안팎이 걸립니다. 서술형 문항은 정답이 하나가 아닌 열린 질문이라 모둠 토론이나 서술형 평가에 적합합니다. 객관식은 웹에서 즉시 채점되므로, 지면으로 푼 뒤 이 별지로 확인시켜도 됩니다.
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웹 레슨 https://101scenes.com/ko/earth/004-moon-formation/
지구 101 004 · 달은 어떻게 생겼나 — 테이아 충돌설과 그 증거 이름