일식과 월식의 차이, 달의 변화

1. 들어가는 말

정오에 태양이 작열하는 운동장 한가운데에 있다고 상상해봅시다. 이런 상황에서 태양을 피하는 가장 좋은 방법은 무엇일까요? 아무런 도구 없이 태양을 피하는 가장 쉬운 방법은 그늘을 찾아 달리는 것입니다. 우리는 햇빛을 가리는 물체에 의해 만들어진 건을 그림자라고 부릅니다. 햇빛에 가려 그늘에서는 태양을 볼 수 없습니다. 우리가 이 현상을 이해할 수 있다면 일식과 월식의 원리를 모두 이해할 수 있을 것입니다. 일식과 월식을 더 자세히 살펴봅시다. 달이 궤도를 돌 때, 그것은 때때로 매우 특별한 현상을 만듭니다. 그 두 가지 특별한 순간에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

2. 일식의 원리

물체가 태양 앞에 놓였을 때, 그것은 그림자를 만듭니다. 이 사실은 달에도 똑같이 적용됩니다. 일식과 월식은 달과 지구의 그림자에 의해 일어나는 자연 현상입니다. 태양계의 각 행성은 고정된 궤도를 돌고 있는데, 그중 지구는 태양 주위를 돌고 달은 지구 주위를 돕니다. 그러면 태양, 달, 지구가 일직선으로 놓이게 되면 태양빛이 달에 가려져 지구상에 달의 그림자가 생깁니다. 이것을 일식이라고 부릅니다. 일식은 달이 태양과 지구 사이에 위치하고 태양의 서쪽에서 가려지는 현상입니다. 일식에는 개기일식과 부분일식이 있습니다. 개기일식은 달의 주 그림자로 들어가는 영역에서 태양이 완전히 가려지는 현상을 말하고 부분일식은 달의 반그림자 영역에 들어가 태양을 부분적으로 가리는 현상입니다. 지구에서 일식을 관측할 수 있는 지역은 시간이 지남에 따라 점차 서쪽에서 동쪽으로 이동합니다. 실제 태양과 달의 크기는 일정하지만, 지구의 태양 주회 궤도는 타원형이고 달의 지구 주회 궤도는 타원형이기 때문에 어느 날은 달이 조금 더 크게 보이고 어느 날은 태양이 조금 더 크게 보입니다.

 

3. 월식의 원리

일식은 지구가 달의 그림자 속에 있는 상황이었습니다. 지구가 태양과 달 사이에 위치해 햇빛을 가릴 때 지구 뒤에 그림자가 형성되는데 달이 그림자에 들어가는 순간 또 다른 이상한 현상이 일어납니다. 이 현상으로 인해 달이 변하는 것을 보고 달을 잡아먹었다고 해서 월식이라고 부릅니다. 월식은 두 가지 종류가 있다. 달이 지구의 그림자 너머로 달의 일부만 볼 수 있는 부분 월식이 있고 달이 지구의 그림자 속으로 들어가 달이 매우 어둡고 붉게 보이는 개기 월식이 있습니다. 달이 개기월식 동안 아예 사라지지 않는지 궁금할 수도 있습니다. 개기월식 동안 일직선으로 들어오는 대부분의 햇빛은 달에 도달할 수 없습니다. 하지만 지구의 대기를 통해 굴절된 빛 중 일부는 달에 도달할 수 있습니다. 하지만 햇빛이 대기를 통과할 때 그것은 많은 물방울 먼지와 충돌하고 오직 붉은빛만이 살아남습니다. 결국 이 붉은빛 때문에 개기월식이 일어나는 순간 달은 사라지지 않고 붉은 달을 볼 수 있습니다.

 

4. 일식이 자주 일어나지 않는 이유

좀 더 깊이 생각해보면 달은 지구 주위에 공존하기 때문에 일식과 월식이 자주 일어나는 때도 있지만 실제로는 우리나라에서 일식과 월식을 볼 수 있는 기회는 몇 년, 수십 년에 한 번밖에 없습니다. 일식과 월식이 그렇게 자주 일어나지 않는 이유는 지구가 태양과 공존하는 궤도면과 달이 지구와 공존하는 궤도면 사이에 약 5도 정도의 차이가 있기 때문입니다. 이 5도의 차이 때문에 완전히 직립할 수 있는 기회는 흔치 않습니다. 5도는 매우 작게 느껴질 수 있지만 넓은 우주에서 5도 떨어진 곳에서 움직인다 해도 태양을 가릴 수 없습니다.

 

5. 마무리

2021년 6월 21일, 운 좋게도 한국에서 부분 일식을 관찰할 기회가 있었습니다. 과학에 관심이 있었다면 한 번쯤은 보려고 했겠지만 대부분의 사람들은 별 의미 없이 하루를 보냈을 것입니다. 과학을 몰라도 사는 데는 큰 문제가 없습니다. 하지만 과학을 배우는 것은 세상을 조금 더 의미 있고 특별하게 만들 수 있습니다.