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스토리 따라잡기
달~, 달~, 무슨 달?
“으으…, 이건 분명 비밀 과학 집단의 짓이야! 그런데 대체 왜 자꾸 우리 일을 망치려는 거야? 게다가 오늘은 가장 중요한 축제의 마지막 날이라고!”
엉망이 된 과학실을 보고 화가 머리끝까지 난 파브르가 부들부들 떨며 말했어요. 파브르의 말대로 오늘은 과학 축제의 마지막 날이에요. 축제의 마지막 날에는 학교 내의 모든 선생님들이 축제장을 기습 방문해 준비한 내용을 평가하지요.
“이제 점심시간이니까 한 시간 정도 여유가 있어. 그동안 우리가 힘을 모으면 전시물들을 원래 모습대로 정돈할 수 있을 거야!”
시원이는 기운이 빠진 친구들을 위로하며 의지를 다졌어요. 마술카페의 마지막 날 주제는 바로 ‘달’이에요. 과학실 곳곳에는 달의 커다란 사진부터 시원이와 친구들이 직접 만든 달의 모형 등이 전시돼 있었지요. 그리고 그 중에서 가장 크고 중요한 전시물이 바로 달의 위상 변화를 나타낸 1000개 조각의 퍼즐이에요. 지원군 선배가 말했어요.
“달은 지구 주위를 공전하는 위성이야. 따라서 달의 위치에 따라 지구에서 보이는 달의 모습이 각각 다르지.
태양은 오른쪽에 있고, 지구 주변을 도는 달의 모습을 상상해서 퍼즐을 맞추면 돼. 어서 해 보자!”
비주얼 과학 개념 이해하기
달은 지구바라기
지구에서 보는 달은 시기에 따라 모양이 달라요. 월초에는 오른쪽이 둥그렇고 얇은 초승달, 중순에는 둥근 보름달, 월말에는 왼쪽이 둥그렇고 얇은 그믐달이 뜨지요. 이렇게 달의 모양이 주기적으로 변하는 위상이 생기는 이유는 바로 지구와 달의 움직임 때문이에요.
지구는 하루에 한 번 자전하면서, 일 년에 한 번 태양 주위를 공전해요. 반면 달은 공전 주기와 자전 주
기가 약 27.3일로 똑같아요. 즉, 달이 스스로 한 바퀴를 도는 데 걸리는 시간과 지구 주위를 한 바퀴 도
는 데 걸리는 시간이 같은 거예요. 그래서 지구에서 는 항상 달의 한쪽 면만 보인답니다.
이렇게 태양 주위를 도는 지구와 달의 운동으로 인해 달이 태양빛을 받는 면적이 그때그때 달라져요. 그 결과 지구에서 보이는 달의 모습도 변하는 거랍니다.
[▼확대]
융합 개념 파헤치기
달이 점점 멀어진다고?
‘너는 내 데스티니(Destiny). 날 끄는 그래비티(Gravity). 고개를 돌릴 수가 없어. 난 너만 보잖아. …(중략)… 왜 자꾸 그녀만 맴도나요. 달처럼 그대를 도는 내가 있는데. 한 발짝 다가서지 못하는 이런 맘 그대도 똑같잖아요.’
걸그룹 러블리즈의 노래 ‘Destiny(나의 지구)’ 가사 중 일부예요. 짝사랑하는 상대방을 지구에 비유하고, 자신은 중력에 의해 지구를 쳐다보며 주위를 맴도는 달로 표현했지요.
노래 가사의 내용처럼 달은 지구의 큰 중력에 의해 지구 주변을 돌고 있어요. 달의 중력은 지구 중력의 6분의 1밖에 되지 않지요. 우리가 지구에서 달의 한쪽 면만 볼 수 있는 것도 바로 이런 중력 때문이에요.
약 45억 년 전, 달이 생겼을 때에는 지금보다 달의 자전 속도가 더 빨랐어요. 하지만 달의 중력보다 센 지구의 중력에 의해 달의 자전 속도가 점차 느려지면서 마침내 공전 속도와 같게 되었지요. 태양계에 존재하는 다른 행성의 위성들 모두가 같은 이유로 자전 주기와 공전 주기가 같답니다.
하지만 영원히 지구 주변을 맴돌 것 같은 달이 매년 지구로부터 멀어지고 있다는 관측 결과가 있어요. 지구에서 달로 레이저를 쏘면 달에 설치해 놓은 반사 장치에 빛이 반사돼 지구로 다시 되돌아와요. 그 시간을 측정해 지구와 달의 거리를 재는데, 이 거리가 매년 3.8cm씩 길어지고 있지요.
이런 변화가 10억 년 동안 계속되면 달은 지금 지구와 달까지 거리의 10분의 1만큼 더 멀어지게 돼요. 천문학자들은 이대로라면 15억 년 뒤에는 목성의 중력에 의해 달이 끌려갈 수 있다고 분석하기도 한답니다.
달이 사라지면 지구에 어떤 변화가 나타날까요? 우선 안정적으로 기울어져 있는 지구의 자전축이 마구 흔들릴 거예요. 그러면 지구는 아주 춥거나 아주 더운 날씨가 계속해서 이어질 수 있어요. 또한 하루 두 번 생기는 밀물과 썰물의 차이도 사라지겠죠? 이처럼 달은 지구가 안정적으로 유지되는 데에 꼭 필요한 존재랍니다.
