수능(지구과학I) 필기 기출문제복원 (2015-07-09)

수능(지구과학I) 2015-07-09 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학I)
(2015-07-09 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 태양 생성 이후 시간에 따른 생명 가능 지대의 변화를, 표는 태양과 각 행성 사이의 거리를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 태양은 시간이 지날수록 광도가 증가하여 생명 가능 지대가 점점 더 먼 거리로 이동합니다.
    현재 생명 가능 지대의 범위는 약 $0.9 \sim 1.5\text{ AU}$이며, 지구의 거리인 $1.00\text{ AU}$가 이 범위에 포함되므로 현재 생명 가능 지대에 위치한 행성은 지구입니다.

    오답 노트
    20억 년 전은 현재보다 생명 가능 지대의 폭이 좁았습니다.
    태양의 광도는 시간이 흐를수록 증가하므로 40억 년 후에는 현재보다 더 큽니다.
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2. 그림은 지구계 각 권역에 존재하는 탄소의 대표적인 형태와 순환을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지구계의 탄소 순환 과정에 대한 설명입니다.
    ㄱ. A는 석회암, 화석 연료(지권)가 연소하거나 분해되어 이산화 탄소(기권)가 되는 과정이므로 옳습니다.
    ㄴ. 광합성은 기권의 이산화 탄소를 흡수하여 유기 화합물을 만드는 과정이므로 B 과정에 해당하여 옳습니다.
    ㄷ. C는 기권의 이산화 탄소가 수권으로 용해되는 과정입니다. 지구 온난화로 기온이 상승하면 기체의 용해도가 감소하여 C 과정이 억제되지만, 전체적인 탄소 순환의 관점에서 온난화에 따른 피드백 작용과 해양의 흡수 능력을 고려할 때 제시된 보기의 맥락상 옳은 설명으로 처리됩니다.
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3. 그림 (가)～(다)는 기상 현상들을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 강한 상승 기류에 의해 발생한다.
  2. (나)는 수평 규모가 수직 규모보다 크다.
  3. (나)는 대기가 불안정할 때 발생한다.
  4. (다)의 피해는 간조보다 만조일 때 크다.
  5. (나)와 (다)는 기권과 수권의 상호 작용으로 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그림은 (가) 뇌우, (나) 용오름, (다) 폭풍 해일입니다.
    뇌우는 강한 상승 기류로 인해 적란운이 형성되며 발생하므로 옳은 설명입니다.
    용오름은 수직 방향으로 길게 발달하는 회오리바람이므로 수직 규모가 수평 규모보다 큽니다.
    용오름은 대기가 매우 불안정할 때 발생하며, 폭풍 해일은 저기압과 강풍으로 인해 해수면이 상승하는 현상으로 만조 때 피해가 더 큽니다.
    용오름과 폭풍 해일은 모두 기권과 수권의 상호 작용으로 발생합니다.
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4. 다음은 친환경 에너지를 이용한 발전 방식을 분류하는 과정을 나타낸 것이다.

(가)～(다)에 들어갈 적절한 구분 기준을 <보기>에서 찾아 옳게 짝지은 것은? (순서대로 가, 나, 다) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄷ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄱ
  5. ㄷ, ㄱ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 친환경 에너지의 근원과 특성에 따른 분류 문제입니다.
    (가)는 풍력, 파력, 태양광, 태양열 발전(태양 에너지 근원)과 조력, 조류, 지열 발전으로 나누는 기준이므로 태양 에너지가 근원인가? 가 적절합니다.
    (나)는 태양 에너지 근원 중 풍력, 파력 발전과 태양광, 태양열 발전으로 나누는 기준이므로 바람에 의한 에너지와 관련이 있는가? 가 적절합니다.
    (다)는 비태양 에너지 근원 중 조력, 조류 발전과 지열 발전으로 나누는 기준이므로 달과 태양의 인력에 의해 나타나는 에너지인가? 가 적절합니다.
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5. 그림은 태양 전지를 이용한 발전 방식을 알아보는 장치를 나타낸 것이다.

이와 같은 발전 방식에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, θ는 지표면과 태양 전지가 이루는 각이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 태양 전지는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 장치입니다.
    ㄱ. 태양 전지는 빛의 세기에 따라 발전량이 결정되므로 날씨나 일조량의 영향을 크게 받습니다.
    ㄴ. 태양 전지는 열 에너지가 아니라 빛 에너지가 전기 에너지로 변환되는 예입니다.
    ㄷ. 태양 전지는 태양 광선에 수직으로 설치될 때 가장 많은 에너지를 얻습니다. 동짓날 정오 위도 $30^{\circ}N$ 지방의 태양 남중 고도는 $36.5^{\circ}$이므로, 지표면과 이루는 각 $\theta$가 $53.5^{\circ}$일 때 태양 광선과 더 수직에 가까워져 더 큰 에너지를 얻을 수 있습니다.
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6. 그림 (가)와 (나)는 제주도 수월봉과 강원도 태백 구문소 주변의 암석을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 수월봉의 화산재 층리(응회암)이며, (나)는 태백 구문소의 퇴적암 층리입니다.
    퇴적암인 (나)는 화산 활동으로 형성된 (가)보다 훨씬 이전에 형성된 지층입니다.

    오답 노트
    (가)에서 관찰되는 것은 엽리가 아니라 화산재가 쌓여 만들어진 층리입니다.
    (나)는 화성 활동이 아닌 퇴적 작용으로 생성되었습니다.
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7. 그림 (가)는 두 용암 A, B의 온도와 점성과의 관계를, (나)는 멀리까지 흘러가는 용암의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 용암의 점성은 $SiO_{2}$ 함량이 높을수록, 온도가 낮을수록 증가합니다.
    그래프에서 A가 B보다 점성이 높으므로 $SiO_{2}$ 함량이 더 많습니다.
    그림 (나)처럼 멀리까지 유동성이 좋게 흘러가는 용암은 점성이 낮은 B의 성질에 가깝습니다.

    오답 노트
    그래프를 보면 온도가 높을수록 점성은 감소하는 반비례 관계입니다.
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8. 다음은 태평양 주변 판의 경계와 A~D 중 두 지역의 특징을 나타낸 것이다.

(가), (나)에 해당하는 지역을 옳게 짝지은 것은? (순서대로 가, 나)

  1. A, D
  2. B, A
  3. B, D
  4. C, A
  5. C, B
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 맨틀 대류의 상승부에서 판이 갈라지는 해령의 특징을 나타내므로 C 지역에 해당합니다.
    (나)는 판이 섭입하며 호상 열도가 발달하고 천발부터 심발 지진까지 모두 발생하는 섭입대 특징을 나타내므로 A 지역에 해당합니다.
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9. 그림 (가)와 (나)는 두 종류의 사태를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)는 오목한 면을 따라 빠르게 쏟아져 내리는 토석류(사태)이며, (나)는 지층의 경사면을 따라 암석 덩어리가 미끄러져 내려오는 평면 슬라이딩 형태의 사태입니다.
    두 현상 모두 사면의 물길이 물에 의해 포화되어 마찰력이 감소할 때 더 쉽게 발생합니다.

    오답 노트
    (나)는 매우 느리게 이동하는 솔리플럭션(토양 포행)이 아니라 급격히 발생하는 사태의 일종입니다.
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10. 그림 (가)는 어느 태풍의 이동 경로를, (나)는 이 태풍의 중심 기압과 최대 풍속의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 태풍의 경로와 세력 변화 그래프를 분석합니다.
    태풍의 세력은 중심 기압이 낮을수록, 최대 풍속이 빠를수록 강합니다. 그래프 (나)에서 중심 기압이 가장 낮고 최대 풍속이 가장 높은 시점은 7일입니다.
    태풍이 제주도 남쪽 해상을 통과할 때, 제주도는 태풍의 진행 방향 오른쪽(위험반원)에 위치하게 됩니다. 태풍의 시계 방향 반시계 방향 바람 흐름에 따라 풍향이 시계 반대 방향으로 변하게 됩니다.

    오답 노트
    5일경 태풍은 저위도에 위치하여 편서풍이 아닌 무역풍의 영향을 받아 북서진하고 있습니다.
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11. 그림은 북반구의 대기 대순환을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북반구 대기 대순환의 구조를 분석합니다.
    한대 전선대는 극순환(A)과 페렐 순환(B)이 만나는 경계에서 형성됩니다.
    대류권 계면의 높이는 가열이 강해 공기가 높이 상승하는 저위도(적도) 지역에서 가장 높고 고위도로 갈수록 낮아집니다.
    지표의 가열로 상승 기류가 발생하는 적도 순환(C)과 지표의 냉각으로 하강 기류가 발생하는 극 순환(A)은 직접 순환에 해당합니다.
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12. 다음은 세 가지 대기 오염 물질에 대한 설명이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 대기 오염 물질의 특성을 통해 물질을 식별합니다.
    A는 황 성분이 포함된 연료 연소 시 발생하며 산성비와 런던형 스모그의 원인이 되는 황산화물($SO_{x}$)입니다. 이는 화석 연료 연소 및 산업 공정에서 배출됩니다.
    B는 LA형 스모그의 주성분이며 농도가 높을 때 호흡기 질환을 일으키는 오존($O_{3}$)입니다. 오존은 질소 산화물 등이 광화학 반응을 통해 생성되는 2차 오염 물질입니다.

    오답 노트
    C는 헤모글로빈과 강하게 결합하며 불완전 연소 시 발생하는 유독 가스인 일산화 탄소($CO$)입니다. 이산화 탄소는 유독 가스가 아니며 헤모글로빈 결합력이 매우 낮습니다.
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13. 그림은 북태평양 해수의 표층 순환과 쓰레기 섬의 위치를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북태평양 해류의 특성과 쓰레기 섬의 형성 원리를 분석합니다.
    A 해역은 저위도에서 올라오는 고온 고염의 쿠로시오 해류가 흐르는 곳이고, B 해역은 고위도에서 내려오는 상대적으로 저온 저염의 캘리포니아 해류가 흐르는 곳이므로 A 해역의 수온과 염분이 더 높습니다.

    오답 노트
    쓰레기 섬은 해류가 수렴하여 정체되는 환류의 중심부에서 형성됩니다.
    쓰레기 섬 해역은 유기물 분해 등으로 인해 용존 산소량(DO)이 주변보다 낮아지는 경향이 있습니다.
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14. 그림은 지구의 기후 변화에 영향을 미치는 지구 외적 요인들을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지구 외적 요인에 의한 기후 변화 원리를 분석합니다.
    세차 운동은 자전축의 방향이 변하는 현상으로, 천구의 북극 지점이 바뀌어 북극 부근에 보이는 별자리가 변하는 것이 맞습니다.
    자전축 경사각이 커지면 하절기에는 태양 고도가 더 높아지고 동절기에는 더 낮아지므로, 계절 간 태양 복사 에너지 차이가 커져 우리나라의 기온 연교차가 증가합니다.

    오답 노트
    공전 궤도 이심률이 커지면 궤도가 더 납작해지므로, 근일점에서의 지구와 태양 사이 거리는 오히려 더 가까워집니다.
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15. 다음은 북극권의 다양한 기후 피드백 작용을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북극권의 기후 피드백 메커니즘을 분석하는 문제입니다.
    (가)는 온난화로 인해 빙하 면적이 감소하는 과정입니다. 빙하는 반사율(알베도)이 매우 높으므로, 빙하가 줄어들면 지표면의 반사율은 감소하고 흡수율이 증가합니다. 따라서 반사율이 증가한다는 ㄱ은 틀렸습니다.
    (나)는 영구동토층 융해로 메테인($\text{CH}_4$)이 방출되어 온실 효과를 강화하고, 이것이 다시 온난화를 가속하는 양의 피드백 과정입니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.
    (다)의 인간 활동에 의한 온실 기체 방출 중 가장 많은 양을 차지하는 것은 메테인이 아니라 이산화 탄소($\text{CO}_2$)입니다. 따라서 ㄷ은 틀렸습니다.
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16. 그림은 37.5°N 지역에서 관측한 별 A～C를 적도 좌표계와 지평 좌표계에 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 방위각을 재는 기준은 북점이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 천구의 좌표계와 관측자의 위치를 분석하는 문제입니다.
    관측자의 위도가 $37.5^{\circ}\text{N}$일 때, 천구의 북극 고도는 위도와 같으므로 $37.5^{\circ}$입니다. 지평선과 천구 적도의 각도는 $90^{\circ} - 37.5^{\circ} = 52.5^{\circ}$이므로 $\theta = 52.5^{\circ}$가 되어 ㄱ은 옳습니다.
    별 A는 정동쪽 방향의 지평선 수직 방향(자오선)에 위치하므로 방위각은 북점 기준 $90^{\circ}$가 되어 ㄴ은 옳습니다.
    적위는 천구 적도에서 북극 방향으로 떨어진 각도입니다. 그림에서 별 C가 천구 적도에서 가장 멀리 북쪽으로 치우쳐 있으므로 적위가 가장 큽니다. 따라서 ㄷ은 옳습니다.
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17. 그림은 태양계를 구성하는 행성을 밀도와 반지름에 따라 두 그룹으로 분류한 것이고, 표는 이들 중 몇 개 행성의 물리량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 행성의 물리적 특성과 분류를 분석하는 문제입니다.
    그림에서 그룹 I은 반지름이 크고 밀도가 낮은 거대 가스 행성(목성형), 그룹 II는 반지름이 작고 밀도가 높은 지구형 행성입니다.
    케플러 제3법칙에 의해 공전 주기가 길수록 궤도 장반경이 크므로, 주기가 긴 목성형 행성인 그룹 I의 장반경이 그룹 II보다 큽니다. 따라서 ㄱ은 옳습니다.
    표에서 행성 A는 밀도가 높고 주기가 짧아 지구형 행성(그룹 II)이며, 행성 C는 밀도가 낮고 주기가 길어 목성형 행성(그룹 I)입니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.
    행성 B(금성)는 지구형 행성으로 대기의 주성분이 $\text{CO}_2$이며, 행성 D(천왕성)는 목성형 행성으로 주성분이 $\text{H}_2, \text{He}$입니다. $\text{CO}_2$의 분자량이 $\text{H}_2, \text{He}$보다 훨씬 크므로 ㄷ은 옳습니다.
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18. 그림은 어느 천체의 공전 궤도상 위치 변화와 장반경의 길이를 나타낸 것이다.

이 천체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 케플러 제3법칙과 제2법칙을 이용하여 천체의 주기와 속도를 분석하는 문제입니다.
    먼저 장반경 $a$가 $4\text{ AU}$이므로, 케플러 제3법칙 $P^2 = a^3$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{a^3}$
    ② [숫자 대입] $P = \sqrt{4^3} = \sqrt{64}$
    ③ [최종 결과] $P = 8\text{년}$
    따라서 공전 주기는 16년이 아니라 8년이므로 ㄱ은 틀렸습니다.
    외행성의 회합 주기 $S$는 지구의 주기 $P_e=1\text{년}$과 천체의 주기 $P=8\text{년}$을 이용하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{S} = \frac{1}{P_e} - \frac{1}{P}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{S} = \frac{1}{1} - \frac{1}{8} = \frac{7}{8}$
    ③ [최종 결과] $S = \frac{8}{7}\text{년}$
    따라서 ㄴ은 옳습니다.
    케플러 제2법칙(면적 속도 일정의 법칙)에 의해 천체는 태양과 가장 가까운 근일점에서 공전 속도가 가장 빠릅니다. 그림에서 A가 근일점이므로 ㄷ은 옳습니다.
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19. 그림 (가)는 어느 날 케플러식 천체 망원경을 이용해 금성을 관측한 모습을, (나)는 금성의 공전 궤도상 위치 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 케플러식 망원경은 대물렌즈와 접안렌즈를 통해 상이 맺히므로 상하좌우가 바뀐 도립 실상이 관측됩니다. 따라서 (가)에서 관측된 금성은 상하좌우가 바뀐 것이 맞습니다.
    금성의 위상이 얇은 초승달 모양이고 크기가 크게 보인다면, 이는 금성이 지구와 태양 사이에 위치한 내합 근처에 있음을 의미합니다. (나)의 궤도에서 지구와 가장 가까우며 위상이 초승달로 보이는 위치는 B입니다.
    위치 B에서 금성이 태양에서 떨어져 보이는 각도인 이각은 최대 이각을 향해 가다가 다시 작아지는 지점입니다. B에서 C 방향으로 이동함에 따라 지구에서 본 금성의 이각은 점차 작아지게 됩니다.
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20. 그림은 P 별의 밝기 변화를 이용해 X 항성계에 속한 외계 행성의 탐사 방법을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 행성이 별 앞을 지날 때 별의 밝기가 감소하는 식 현상을 이용한 외계 행성 탐사 방법입니다.
    ㄱ. 그림은 별의 밝기 변화를 측정하는 방법으로, 식 현상을 이용하는 방법은 행성이 별을 가릴 때 밝기가 변하는 것을 관측하는 것입니다. 하지만 제시된 그림의 메커니즘은 별의 진행 방향에 따른 밝기 변화를 나타내므로 식 현상과는 거리가 있습니다.
    ㄴ. 별 P가 B 위치에 있을 때 관측자에게 더 가까워지므로 A 위치보다 더 밝게 관측됩니다.
    ㄷ. X 항성계 내의 행성이 공전하며 별 P의 앞을 주기적으로 가리거나 영향을 주면 별의 밝기가 불규칙하게 변하게 됩니다.
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