탐구 과제 · 005 마그마 바다와 지구의 층 나누기 — 지진파로 확인한 핵·맨틀·지각 ← 레슨으로
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지구 101 · 명왕누대·시생누대 학생용 탐구 과제

마그마 바다와 지구의 층 나누기 — 지진파로 확인한 핵·맨틀·지각

지구가 성장하는 동안 가열과 물질 분리가 일어나 핵과 맨틀이 형성되었다. 마그마 바다와 분화를 살피고, 지진파를 통해 현재의 내부 구조를 어떻게 해석하는지 알아본다.

학년 · 반
이름
날짜
학습 목표
  • 간접 측정 — 갈 수 없는 곳을 파동으로 재구성하기
  • 없음을 읽기 — 신호가 도착하지 않는 영역에서 정보를 뽑아내기
  • 잡음과 신호의 구분 — 설명되지 않는 작은 값을 어떻게 다룰 것인가
  • 분류 기준의 상대성 — 질문이 달라지면 자르는 방식도 달라진다

Ⅰ단원 학습 내용 정리

GUIDING QUESTION · 오늘의 질문

지구의 적도 반지름은 약 6,378km입니다. 인류가 뚫어 본 가장 깊은 구멍은 12.262km입니다. 지구가 사과라면 껍질도 다 못 벗긴 셈입니다.

12.262 km
콜라 시추공의 도달 깊이
6,378 km
적도 반지름 근삿값
2,900 km
맨틀과 핵의 경계 지표에서의 깊이
약 5,400℃
내핵의 온도 태양 표면과 비슷
  • 원시 지구에는 넓은 마그마 바다가 있었다
  • 무거운 것은 가라앉는다
  • 그래서 지금 지구는 이렇게 생겼다
  • 아무도 못 가 봤는데 어떻게 아나
  • 같은 지구를 두 가지로 자를 수 있다

Ⅱ평가 문항

1서술형 배점
지구 내부 구조는 파가 도착하지 않는 영역에서 알아냈습니다. 즉 "없다"는 관측이 정보가 된 것입니다. 다른 과학 분야에서 없음이 증거가 된 사례를 찾아보고, 016의 청색편암 문제와는 무엇이 다른지 비교해 보세요.
2서술형 배점
레만은 아무 신호도 없어야 할 자리에서 약한 신호를 발견했고, 그것을 오차로 처리하지 않았습니다. 만약 여러분이 실험에서 설명되지 않는 작은 값을 얻었다면, 그것이 오차인지 발견인지 어떻게 판단하시겠습니까? 판단 기준을 세워 보세요.
3서술형 배점
금속과 규산염의 분리는 가열·물질의 이동성·시간과 어떤 관계가 있을까요? 크기만으로 분화 여부를 단정하지 말고, 핵 형성이 자기장과 이후 지구의 변화에 주는 조건을 하나씩 연결해 보세요.
4객관식 정답
원시 지구가 녹아 마그마 바다가 만들어진 열원으로 보기 어려운 것은?
  1. ①미행성 충돌의 운동에너지
  2. ②방사성 원소의 붕괴열
  3. ③물질이 중심으로 몰리며 생긴 압축열
  4. ④태양풍이 지표를 가열한 열
5객관식 정답
지구가 층 구조를 갖게 된 직접적인 조건은?
  1. ①지구가 녹아 무거운 물질과 가벼운 물질이 움직일 수 있게 되었기 때문
  2. ②판구조 운동이 시작되었기 때문
  3. ③달이 생기면서 조석력이 작용했기 때문
  4. ④지구 자기장이 형성되었기 때문
6객관식 정답
'철 재앙'이라 불리는 과정의 핵심은?
  1. ①철이 산화되어 녹슨 것
  2. ②철이 가라앉으며 위치에너지가 열로 바뀌어 지구를 더 뜨겁게 만든 되먹임
  3. ③철이 대기를 오염시킨 것
  4. ④철이 부족해 핵이 작아진 것
7객관식 정답
S파가 액체를 통과하지 못하는 이유는?
  1. ①파장이 너무 길어서
  2. ②액체는 옆으로 밀렸을 때 되돌아오려는 힘이 없어 횡파를 전달하지 못하기 때문
  3. ③액체의 밀도가 너무 높아서
  4. ④액체 안에서 속도가 0이 되기 때문
8객관식 정답
P파 그림자대(각거리 약 104°~140°)가 생기는 이유는?
  1. ①P파가 액체 핵에서 완전히 흡수되기 때문
  2. ②P파가 성질이 다른 핵으로 들어가며 크게 굴절되어 그 구간을 건너뛰기 때문
  3. ③그 구간에 관측소가 없기 때문
  4. ④P파가 지각에서 모두 반사되기 때문
9객관식 정답
잉에 레만이 1936년에 내핵의 존재를 알아낸 근거는?
  1. ①새로운 관측 장비를 발명했기 때문
  2. ②P파 그림자대 안에서 도착해서는 안 될 약한 신호를 발견하고 오차로 넘기지 않았기 때문
  3. ③지구를 직접 시추했기 때문
  4. ④S파가 핵을 통과하는 것을 관측했기 때문
지구 101 · 명왕누대·시생누대 교사용 별지 · 정답과 해설

마그마 바다와 지구의 층 나누기 — 지진파로 확인한 핵·맨틀·지각

지구가 성장하는 동안 가열과 물질 분리가 일어나 핵과 맨틀이 형성되었다. 마그마 바다와 분화를 살피고, 지진파를 통해 현재의 내부 구조를 어떻게 해석하는지 알아본다.

A객관식 정답과 해설

4번정답 ④ 태양풍이 지표를 가열한 열
충돌·방사성 붕괴·압축이 주된 열원입니다. 태양풍은 지구를 녹일 만한 규모의 열원이 아닙니다.
5번정답 ① 지구가 녹아 무거운 물질과 가벼운 물질이 움직일 수 있게 되었기 때문
용융은 금속과 규산염의 이동·분리를 촉진합니다. 그러나 지구 전체가 동시에 완전히 액체여야만 분화가 가능하다는 뜻은 아닙니다.
6번정답 ② 철이 가라앉으며 위치에너지가 열로 바뀌어 지구를 더 뜨겁게 만든 되먹임
가라앉을수록 뜨거워지고, 뜨거울수록 더 잘 가라앉는 자기 가속 과정입니다.
7번정답 ② 액체는 옆으로 밀렸을 때 되돌아오려는 힘이 없어 횡파를 전달하지 못하기 때문
횡파는 전단 탄성이 있어야 전달됩니다. 액체는 옆으로 밀면 그냥 흐르므로 되돌릴 힘이 없습니다.
8번정답 ② P파가 성질이 다른 핵으로 들어가며 크게 굴절되어 그 구간을 건너뛰기 때문
P파는 액체를 통과할 수 있지만 크게 꺾입니다. S파 그림자대와 달리 '통과 불가'가 아니라 '굴절' 때문입니다.
9번정답 ② P파 그림자대 안에서 도착해서는 안 될 약한 신호를 발견하고 오차로 넘기지 않았기 때문
아무것도 없어야 할 자리의 약한 신호를 잡음이 아닌 정보로 본 판단이 발견의 열쇠였습니다. 후속 관측과 해석을 통해 내핵 모형은 더 정교해졌습니다.

B교육과정 연계

과목·영역이 과제와의 연결성취기준
중학교 과학 — 지권의 변화지권의 층상 구조와 각 층의 특징. 이 레슨의 뼈대 그 자체[9과09-01]
통합과학1 — 물질과 규칙성지각과 맨틀을 이루는 규산염 광물. 왜 가벼운 규산염이 위로 떴는가[10통과1-02-05]
지구시스템과학 — 지구시스템의 형성P파·S파의 성질과 그림자대. 지진파로 내부 구조를 알아내는 과정 전체[12지시01-05]
지구시스템과학 — 지구시스템의 형성마그마 바다와 분화가 지권·기권·수권의 출발점이 되는 과정[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/005-planetary-differentiation/
지구 101 005 · 마그마 바다와 지구의 층 나누기 — 지진파로 확인한 핵·맨틀·지각 이름