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섭섭박사님의 취미는 천체 관측이에요. 매일 밤 같은 시간 망원경으로 하늘을 바라보지요. 그러던 어느 날 외행성이 주변 천체와 반대로 움직이는 모습을 관측했어요! 왜 그런지 궁금한 건 참을 수 없는 섭섭박사님! 직접 오토마타를 만들어 알아보기로 했답니다. 외행성은 왜 주변과 다르게 보였을까요?

알아보자! 행성의 겉보기운동

태양계에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성까지 8개의 행성이 있어요. 이 행성들 중 지구보다 태양에 가까운 행성을 내행성, 지구보다 먼 행성을 외행성이라 하지요. 

매일 밤 같은 시간에 밤하늘의 천체를 관측하면 각 천체들은 전날보다 조금씩 서쪽에서 동쪽으로 이동해 있어요. 하지만 행성들이 지구, 태양과 어떤 순서로 배열됐는지에 따라 특이한 움직임을 보이기도 해요. 

내행성은 지구와 태양 사이 일직선으로 있는 ‘내합’일 때, 외행성은 지구와 태양 순으로 일직선인 ‘충’일 때 평소와 반대인 ‘동’에서 ‘서’로 움직여 보여요. 이를 ‘역행 현상’이라 하지요. 이는 지구와 행성들의 공전 속도가 서로 달라 상대적인 위치가 달라져 일어나는 현상이랍니다. 

만들어 보자! 스스로 움직이는 기계 오토마타!

오토마타는 ‘스스로 동작하다’라는 뜻의 고대 라틴어에 어원을 둔 자동 기계예요. 태엽을 감은 뒤 놓으면 스스로 돌아가는 오르골이 대표적이지요. 

우리나라의 대표적인 오토마타는 조선시대 장영실이 제작한 물시계 ‘자격루’예요. 자격루는 물기둥에 물이 꽉 차면 나무 인형이 오르내리며 시간을 알려줬지요. 

이번에 만든 오토마타로 행성의 겉보기운동을 확인해 보세요. 원판 중간에 태양을 두고 양쪽에 지구와 행성을 끼운 뒤 원판 아래에 있는 손잡이를 돌리면 행성의 움직임을 관찰할 수 있답니다. 

이 오토마타로 행성의 겉보기운동을 확인할 수 있는 비결은 ‘기어’ 덕분이에요. 기어는 톱니가 있는 원판이에요. 기어가 움직이면 톱니들이 서로 맞물리면서 행성과 지구가 움직여요. 이번 오토마타는 기어에 달린 톱니의 수를 서로 달리해 각기 다른 행성의 공전 속도를 표현했답니다.