d라이브러리

지구는 태양 주위를 공전하는 동시에 스스로 자전해요. 이때 자전축은 공전 궤도면에 수직인 선보다 23.5° 기울어져 있답니다. 그래서 공전하는 동안 태양빛을 많이 받는 지역이 계속 바뀌게 돼요.

예를 들어 6~8월 사이에는 우리나라가 위치한 *북반구가 태양 쪽으로 기울어져요. 그래서 북반구 중위도 지역은 거의 수직으로 내리쬐는 강한 태양빛을 받아 기온이 높아지지요. 반면 호주나 뉴질랜드가 있는 *남반구는 비스듬히 들어오는 약한 태양빛 때문에 추워져요. 이 시기에 북반구는 여름, 남반구는 겨울이 된답니다.

● 북반구 : 적도부터 북극까지의 지역.
● 남반구 : 적도부터 남극까지의 지역.​


태양계에는 지구 외에도 7개의 행성이 있어요. 이들도 지구처럼 자전과 공전을 하지요. 하지만 자전축의 각도는 모두 제각각이에요. 그 중에서도 특히 재미있는 기울기를 가진 행성들이 수성, 금성, 천왕성이랍니다.

수성은 태양계에서 가장 작고, 태양과 가장 가까이 있는 행성이에요. 자전축이 공전 궤도와 거의 수직을 이루며 꼿꼿하게 서 있지요. 이 때문에 적도 부근은 종일 강한 태양빛을 받는 반면 극지방은 내내 그림자로 덮혀 있어요.

2015년 4월, 미국항공우주국(NASA)은 수성 탐사선 ‘메신저’가 보내온 데이터를 분석한 결과 수성의 극지방에서 약 30cm 두께의 얼음층을 발견했다고 발표했어요. 극지방이 햇빛을 못 받은 덕분에 물이 증발하지 않고 얼음층으로 고스란히 남은 거랍니다.

행성들은 대부분 지구처럼 반시계 방향으로 자전해요. 이 방향은 공전하는 방향과도 같아요. 하지만 금성만은 유일하게 시계 방향으로 자전한답니다. 자전축이 공전 궤도에 대해 177.3°나 기울어져 있거든요. 단 공전 방향은 반시계 방향 그대로예요. 결국 자전축이 다른 행성들과 반대로 뒤집힌 셈이지요.

2006년 미국 캘리포니아공과대 연구팀은 금성의 자전축이 뒤집어진 이유를 밝혀냈어요. 수십억 년 전 다른 천체와 대충돌을 일으킨 뒤, 1000만 년 정도 뒤에 또 다른 충돌을 겪으면서 자전축이 빙그르 돌았다는 거예요. 지구 역시 45억 년 전 거대한 충돌을 겪으면서 자전축이 비스듬하게 기울었다고 추정되지요.

한편 천왕성은 태양계 행성 중 가장 특이하게 공전해요. 자전축이 공전 궤도면에 대해 98°를 이루며 드러누워 있거든요. 궤도면을 따라 옆으로 데굴데굴 굴러다니는 셈이지요. 그래서 공전 기간의 절반인 42년 동안은 북극만 태양빛을 받고, 나머지 42년 동안은 남극만 계속 태양빛을 받게 돼요. 천왕성의 위성들도 공전 궤도면에 수직한 방향으로 천왕성 주변을 공전한답니다.

2011년 프랑스 코트다쥐르대 알렉산드로 모비델리 교수 연구팀은 당시 프랑스 낭트에서 열린 ‘유럽행성과학회(EPSC)’에서 천왕성이 두번 이상 거대한 충돌을 겪었기 때문에 자전축이 누웠다고 발표했어요. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션으로 천왕성의 충돌을 재현해 이런 사실을 알아냈답니다.