필자는 지구과학1 하는 재수생임. '도플러 효과를 이용한 외계 행성계 탐사' 부분에 질문이 있어 왔음.


올해 지구과학1 수특/수완에 '행성의 질량이 클수록 공통질량중심과 중심별 사이의 거리가 멀어지며 이에 따라 중심별의 공전속도가 빨라지고 도플러 효과의 관측이 용이해진다' 고 서술된 부분이 있음. 또 교과서에는 '행성의 질량이 클수록, 공전궤도장반경이 작을수록 관측이 용이하다'고 쓰인 부분이 있음.


여기서 질문 point들은 아래와 같음.


(1) '중심별이 공통질량중심으로부터 멀어질수록 공전속도 up'이라는 서술을 보아, 외계 행성계에서의 회전은 전부다 '강체회전'으로 간주해도 됨? 동시에 그러면 중심별의 공전속도가 빨라질 때 행성의 공전속도는 느려짐?


(2) 행성의 질량이 클수록 공통질량중심의 중심별-행성 내분 비율이 중심별쪽에서 멀어질테니, 행성의 질량이 커질수록 만유인력이 커져 중심별-행성 간 거리가 줄어드는 요인을 고려해도 공통질량중심과 중심별 사이의 거리가 멀어지나 보다... 하고 이해할 수 있음. 그런데 '공전궤도장반경이 작을수록 공전속도가 빨라진다'는 것은 여전히 이해가 되지 않음. 그냥 '행성질량 up' equals '공전궤도장반경 down' 으로 이해해도 됨??


(3) (1)의 추가질문으로, 교육과정에서 '강체회전'이나 '케플러 회전'같은 말들을 직접 꺼내지는 않으면서 자기 맘대로 왔다갔다 적용하며 서술해대는데, 도대체 천체 단원에서 강체회전과 케플러회전은 적용범위가 어떻게 됨? 내가 추론한 바로는 적당히 작은 scale은 전부 강체회전, 은하 수준으로 커다란 scale부터는 케플러 회전 이런 식인데 맞음??


분명히 이전 교육과정에서 배운 바로는 조그마한 행성계에도 '케플러 회전'이 적용된다고 배운 것 같은데 ㅅ1발 도플러 효과 단원에서는 강체회전이어야만 설명이 되게 서술해두고 뒤쪽의 '나선은하의 회전속도곡선'에는 또 케플러회전으로 설명하니 개념이 충돌해서 이해가 되질 않음.


물론 이정도까지 이해할 필요가 수능 수준에서는 없다는 건 알지만, 그래도 궁금해서 써봄. 애초에 여긴 이런 학문적 질문하러 오는 갤이잖아? 고교 교육과정 수준을 벗어난 설명 대환영이니 내가 뭘 잘못 이해하고 있는지 좀 바로잡아줘


+ 이번 수완에 '행성의 질량이 2배가 되면 중심별의 속도는 1/2배가 된다'는 선지가 있음. 해설에서는 '중심별의 속도는 늘어남ㅇㅇ' 이따구로만 쓰여있는데 만일 '중심별의 속도는 2배가 된다'로 바꿨을 때 맞는건지 궁금함. 정량적인 계산에 대한 선지이기 때문에 문자식으로 행성의 질량과 중심별의 속도 간 관계를 설명해 주었으면 함...


공부하다가 빡쳐서 쓴거라 정신없고 두서없는 글이 되버릇네 ㅈㅅ