그림 (가)는 어느 외계 행성계에서 행성과 중심별이 공통 질량 중심에 … | [소방간부후보생 자연과학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림 (가)는 어느 외계 행성계에서 행성과 중심별이 공통 질량 중심에 대하여 원 궤도로 공전하는 모습을, (나)는 도플러 효과를 이용하여 측정한 중심별의 시선 속도 변화를 나타낸 것이다. 중심별의 시선 속도 변화는 행성과의 공통 질량 중심에 대한 공전에 의해서만 나타나며, 중심별과 행성의 공전 궤도면은 관측자의 시선 방향과 나란하다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 공통 질량 중심에 대한 행성의 공전 방향은 ㉠이다.
ㄴ. 행성이 P에 위치할 때, (나)에서는 $T_1$~$T_2$ 구간에 해당한다.
ㄷ. 중심별과 행성 간 거리가 일정할 때, 행성의 질량이 클수록 (나)에서 a가 커진다.

ㄱ

ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

중심별과 행성은 공통 질량 중심을 사이에 두고 같은 방향(시계 반대 방향)으로 공전하므로 행성의 공전 방향은 ㉡이고, ㄴ과 ㄷ이 옳다.
중심별은 공통 질량 중심의 오른쪽 아래에서 위쪽으로 돌고, 행성은 반대편 P에 있다. 관측자가 왼쪽에 있으므로 이때 중심별은 후퇴하는 중이며, 후퇴 속도는 최대 지점을 지나 줄어드는 중이다.
ㄱ(틀림): 행성은 중심별과 같은 방향으로 공전하므로 P에서의 공전 방향은 ㉡이다.
ㄴ(옳음): 후퇴 속도가 최댓값에서 0으로 줄어드는 구간이므로 $T_1$~$T_2$에 해당한다.
ㄷ(옳음): 행성의 질량이 클수록 중심별의 공전 궤도 반지름과 속도가 커져 시선 속도 최댓값 a가 커진다.