지구과학 · 행성의 겉보기 운동

외행성의 겉보기 역행

지구가 외행성을 따라잡을 때 배경별에 대한 위치는 어떻게 달라질까요?

외행성의 겉보기 역행 개념 그림

시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.

이 실험에서 알아볼 내용

두 행성의 실제 공전 방향과 지구에서 관찰한 겉보기 이동 방향을 구분해 보세요.

교과와 단원

2022 개정 지구과학 · 태양계 천체와 별과 우주의 진화. 태양계 모형을 이용해 외행성의 겉보기 운동을 설명하는 부분에 연계합니다. 같은 평면의 원궤도로 단순화하며 식 현상과 3차원 궤도는 포함하지 않습니다.

연계 성취기준: 12지구03-01

탐구 질문과 해설

1. 화면에서 역행이 나타날 때 외행성의 실제 공전 방향도 바뀔까요?

지구와 외행성은 계속 같은 방향으로 공전합니다. 지구가 더 빠르게 움직여 외행성을 따라잡는 동안, 지구에서 외행성으로 향하는 시선이 배경별에 대해 서쪽으로 움직여 역행처럼 보입니다.

2. 외행성의 궤도 반지름을 늘리면 공전 주기는 어떻게 달라질까요?

태양과 같은 질량의 중심 천체를 가정하면 궤도가 커질수록 공전 주기도 길어집니다. 모형은 AU와 년 단위에서 P²=a³을 사용합니다. 거리만 바꾸어도 주기가 함께 바뀌며, 지구와의 상대적 시선 변화도 달라져요.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

태양을 중심으로 지구와 가상의 외행성이 같은 평면에서 원궤도를 따라 같은 방향으로 공전한다고 가정합니다. 지구의 궤도는 1 AU, 주기는 1년이며, 외행성은 1.3–3 AU를 조절합니다. 외행성의 주기는 P=a^(3/2)년으로 정하여 거리와 속도를 독립적으로 임의 조절하지 않습니다. 두 위치의 차로 시선 방향을 계산하고 그 시간 변화로 순행·역행을 구분합니다. 충을 가운데 둔 회합 주기의 절반을 10초에 걸쳐 관찰합니다. 시간은 실제 날짜가 아닌 모형의 충 기준 경과일입니다. 오른쪽의 별 배경은 시선 방향을 동서로 펼친 개념도이며 관측자의 실제 하늘 모습이나 천구 좌표계가 아닙니다. 궤도 이심률·경사, 광행차, 광행시간, 행성 크기와 실제 관측 가능 여부는 생략합니다.

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선생님을 위한 작은 팁

학생에게 결과를 예상하게 한 뒤, 한 가지 변수만 바꾸어 비교하도록 안내해 주세요. 각 실험 아래에서 모형의 가정과 참고 자료를 확인할 수 있습니다.

사이트 안에서는 별도 계정을 만들지 않아요. 실험 조건과 결과는 브라우저에서 계산합니다. 데이터 처리에 관한 자세한 내용은 개인정보 안내에서 확인할 수 있어요. 키보드의 Tab 키로 이동하고 방향키로 슬라이더를 조절할 수 있어요.