1. 소중한 지구 / 행성으로서의 지구(상)

학습목적: 태양계에서 생명체가 살기 위한 조건을 갖춘 유일한 행성으로서 지구의 특징을 설명하고 소중함을 깨달을 수 있다.

1. 생명 가능 지대의 조건

(1) 물의 존재

물은 비열이 높아(수소 결합) 많은 양의 에너지를 오랜 시간동안 보존할 수 있으며, 

유기용매의 일종으로서 다양한 물질을 녹여 포함할 수 있는 좋은 용매이다.

(2) 중심별의 조건

중심별(지구과학1에서는 주계열성과 중심별이 같은 의미로 사용된다!)의 질량에 따라 생명 가능 지대가 결정된다.

-질량이 너무 큰 경우

발산하는 에너지의 양이 커서 중심별로부터의 거리가 훨씬 멀리 떨어져 있는 곳에 폭이 넓게 생명 가능 지대가 형성된다.

수명이 매우 짧아 행성이 진화하고 생명체가 출현하기까지의 시간이 충분하지 않다

-질량이 너무 작은 경우

발산하는 에너지의 양이 작아 중심별로부터의 거리가 더 가까운 곳에 폭이 좁게 생명 가능 지대가 형성된다.

수명이 길지만 중심별과 가까운 행성은 자전주기와 공전주기가 같아지는 '동주기자전' 현상이 발생하고,

지구에서 달의 뒷면을 보지 못하는 것처럼 빛이 닿는 곳과 빛이 닿지 않는 곳이 나뉘어 온도 차이가 극명해져 생명체가 출현하기 어렵다.

2. 지구의 형성

(1) 미행성들의 충돌과 병합으로 인한 아주 작은 질량의 철, 규산염 혼합물로부터 시작된다.

(2) 우주에서 운석, 먼지 등이 중력에 의해 서로 뭉치면서 일정 질량이 모이면 원시 대기가 형성된다.

(3) 점점 커지는 질량에 따라 더 많은 운석과 소행성이 충돌하게되는데, 원시대기로 인한 충돌열, 마찰열, 온실효과 등으로 인해 

원시 지구의 온도가 점점 높아지고, 엄청난 온도로 올라가며 모든 구성물질이 녹아 혼합되어있는 '마그마의 바다' 상태가 된다.

(4) 중력으로 인해 상대적으로 무거운(밀도가 큰) 철과 니켈 등의 무거운 원소는 밑으로 내려가 핵을 구성하고, 

상대적으로 밀도가 작은 규산염 등의 물질은 맨틀을 이루며 층이 분리된다.

(5) 미행성 충돌 감소로 인해 온도가 점점 낮아지고 겉표면이 식어 지각을 구성한다.

3. 원시 대기의 진화

-이산화탄소

원시 대기는 '환원성 대기'로 이산화탄소, 메테인, 질소 등으로 이루어져 있어 이산화탄소의 양이 매우 높았는데,

마그마의 바다가 식고 함수광물, 즉 물이 결합된 화합물들에서 물이 빠져나와 비가 내리면서 원시 바다가 형성되면서 

물에 용해되어 양이 줄어든다. 이렇게 용해된 이산화탄소는 칼슘 성분과 만나면서 석회암 형태로 지권에 저장된다.

-산소

지금으로부터 35억년 전, 최초의 생물이 탄생하고 광합성이 시작되면서 산소의 양이 증가하였고,

-아르곤

지구과학1 내신과 수능에서는 거의 관련이 없지만 질소의 붕괴로 인해 형성된다.

4. 생명체의 유지

지구의 자기장(밴앨런대)가 형성되고 나서 지구로 쏟아지는 

유해한 우주선(Cosmic Ray) 및 태양풍을 막아 생명체를 보호하고

대기 중의 산소가 광해리와 결합과정을 통해 오존층을 형성하여 

태양으로부터 오는 자외선과 같은 우주선을 차단한다.