#과학 #해와 달과 별이 뜨고 지는 원리

해와 달과 별이 뜨고 지는 원리 - 블랙홀 박사 박석재가 그림으로 설명하는 천체의 운동
박석재 지음, 강선욱 그림 / 동아엠앤비 / 2019년 3월

우주에 대한 신비로운 현상은 어린이에서부터 어른에 이르기까지 호기심을 자아낸다.이 책은 3파트에 나눠 우리에게 설명하고 있다.천구의 운동을 시작으로 해와 달의 운동,별의 운동을 그림과 같이 설명하고 있어 우주의 호기심의 해결하는데 많은 도움을 주고 있다.천구란 우리눈에 둥글게 보이는 하늘을 말한다.지구가 자전하기 때문에 천구는 매일 한번 회전한다.

그러므로 해와 달과 별은 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지게 된다.이 시운동을 천구의 일주운동이라 한다.지구는 자전만 하는 것이 아니라 매년 한 번 해를 공전한다.그러므로 몇 달이 지나면 밤하늘의 별자리는 바뀌게 된다.이 시운동을 천구의 연주운동이라 한다.천구를 이해하는데 있어서 어려운 개념의 하나는 천구의 반지름이 무한대라는 사실이다.즉 천구는 북극과 남극 두개의 극을 갖게 된다.

​지구는 서쪽에서 동쪽으로 자전하므로 천구는 상대적으로 동쪽에서 서쪽으로 하루에 한 번씩 회전하게 된다.천구의일주운동 이란 바로 이러한 천구의 상대적 시운동을 말한다.천체가 자전하는 방향을 향해 오른손으로 감싸면 직각으로 편 엄지손가락 방향은 북쪽이 된다.어렸을 때부터 해와 달과 별들이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지는 현상을 보아왔기 때문에 각 천체들이 천구 상에서 운동한다고 생각하기 쉽다.

지구는 자전만 하는 것이 아니라 1년에 한 번씩 해를 공전하기도 한다.따라서 지구의 공전에 따른 천구의 상대적 시운동이 있게 된다.이 것을 천구의 연주운동이라고 한다.천구의 연주운동에 의해서 몇 달이 지나면 밤하늘의 별자리는 변하게 된다.초저녁 북두칠성의 북극성에 대한 상대적 위치는 계절마다 다른데 이것도 마찬가지 원리로 설명된다.천구의 연주운동은 남쪽하늘의 별들을 약 1도씩 서진시킨다. 

​해(태양)의 지름은 지구보다 약100배 크지만 달은 약 4분의 1밖에 안 된다.따라서 해는 달보다 약 400배 더 크다.그런데 지구에서 보면 해와 달은 크기가 지름이 각도로 약 2분의 1도 정도로 거의 같다. 아마 은하계를 다 뒤져도 행성을 공전하는 위성과 행성이 공전하는 별의 크기가 비슷한 경우는찾기가 쉽지 않을 것이다.그래서 조선 왕조 임금님 뒤의 병풍에서 해와 달은 동등한 대접을 받게 됐다.

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해와 달이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지는 이유는 물론 지구가 서쪽에서 동쪽으로 자전하기 때문이다.그런데 달은 지구를 공전하고 있지 않은가 그 공전 방향을 하늘에서 보면 서쪽에서 동쪽을 향한다.따라서 달은 지구의 자전 때문에 즉 천구의 일주운동 때문에 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지지만 그 사이 서쪽에서 동쪽으로 조금씩 거슬러 올라간다.이는 마치 강물에 떠내려가면서 상류 방향으로 헤엄쳐 올라가려고 하는 거북이와 같다.거북이는 결국 하류 방향으로 떠내려 가겠지만 헤엄치는 만큼 상류방향으로 거슬러 올라가는 것이다.

달의 공전주기가 만일 하루보다 짧다면 달은 서쪽에서 떠서 동쪽으로 져야 한다.외행성이 천구상에서 동쪽으로 이동하는 것을 순행,서쪽으로 이동하는 것을 역행,여기서 순행이란 행성이 실제로 공전하는 방향 그대로 우리 눈에 보인다는 뜻이고 역행이란 행성의 공전방향과 반대로 우리눈에 보인다는 뜻이다.외행성의 역행은 지구의 공전각 속도가 외행서의 공전 각속도보다 크기 때문에 일어나는 것이다.

 

해와같은 별들이 약 1천억 개가 모여 이루는 집단을 은하라고 한다.우리 태양계가 속한 우리 은하는 지름이 10만 광년에 이르고 가운데가 두꺼운 볼록렌즈 모양의 거대한 소용돌이 구조를 갖는다.태양계는 우리 은하의 중심으로부터 약 3만 광년 떨어진 곳에 자리 잡고 있다.이 책은 쉬운내용으로 출발해 점점 더 어려워지도록 구성돼 있다.이 책은 학생,일반인,아마추어 천문가들의 이해를 돕는 좋은 책이다.