매일 모양이 조금씩 다른 달, 가끔 태양을 가리는 신비한 일식, 붉게 물드는 월식. 달은 변하지 않지만, 태양·지구·달의 위치 관계가 만들어 내는 광경들이다.
매일 같은 시각에 달을 보면 모양이 조금씩 다르다. 어떤 날은 둥글고, 어떤 날은 반쪽, 어떤 날은 가는 초승달이고, 어떤 날은 아예 보이지 않는다. 달은 정말 모양을 바꾸는 걸까?
답은 분명하다 — 달은 변하지 않는다. 달은 늘 같은 둥근 모양이다. 우리에게 보이는 모양만 달라질 뿐이다.
그 까닭은 두 가지이다.
① 달은 스스로 빛을 내지 않는다. 태양빛을 반사해 우리에게 보인다. → 태양빛이 닿는 부분만 빛난다.
② 달이 지구 주위를 공전한다. → 태양·지구·달의 위치 관계가 매일 바뀐다.
이 두 가지의 조합으로, 우리가 볼 수 있는 '달의 밝은 부분'의 모양이 매일 달라진다. 이를 달의 위상(phase)이라고 한다. 위상은 약 29.5일을 주기로 한 바퀴 변한다.
보름달 사진에서 보이듯 달은 늘 둥근 구체이다. 다만 태양빛이 닿는 면의 방향과 우리가 보는 방향의 관계에 따라, 우리에게 보이는 빛나는 부분이 달라진다.
흥미로운 점은, 달이 항상 지구를 향해 같은 면만 보여준다는 것이다. 달의 자전 주기와 공전 주기가 같기 때문이다. 그래서 우리는 달의 '뒷면'을 직접 본 적이 없다.
아래 시뮬레이션에서 달의 위치를 바꿔 보자. 태양빛(왼쪽에서 비춘다)이 달의 어느 부분을 비추는지, 그리고 지구에서 보면 어떤 모양으로 보이는지 확인할 수 있다.
달은 한 달(약 29.5일) 동안 8단계의 모양을 거치며 다시 처음 모양으로 돌아온다. 각 단계의 모양과 이름을 알아두자.
위상의 이름은 모양에서 비롯되었다. '삭'은 달이 사라진 것처럼 보이는 때 (New Moon). 점점 차오르며 초승달 → 상현달 → 보름달이 되고, 다시 줄어들며 하현달 → 그믐달 → 삭으로 돌아온다.
이 한 주기를 음력 한 달이라 하며, 약 29.5일이다. 음력은 이를 기준으로 만들어진 달력이다.
달의 위상이 매월 변하지만, 매월 일식·월식이 일어나는 것은 아니다. 매우 드물게, 태양·지구·달이 정확히 일직선에 놓이는 순간이 있다 — 그때 일식 또는 월식이 일어난다.
일식과 월식의 핵심 차이는 그림자의 주인공이다.
· 일식 (Solar Eclipse) — 달이 태양을 가리는 현상. 태양·달·지구 순서로 일직선. 달의 그림자가 지구에 떨어진다. 그림자 안에 있는 곳에서는 한낮인데도 어두워진다. 위상으로는 삭(新月) 때만 가능.
· 월식 (Lunar Eclipse) — 지구의 그림자가 달을 가리는 현상. 태양·지구·달 순서로 일직선. 지구의 그림자가 달에 떨어진다. 달이 어두워지거나 붉게 보인다. 위상으로는 망(보름달) 때만 가능.
그런데 왜 매월 일식·월식이 일어나지 않을까? 달의 공전 궤도가 지구의 공전 궤도면과 약 5° 기울어져 있어, 정확히 일직선에 놓이는 일이 드물기 때문이다. 같은 위상이어도 위·아래로 살짝 벗어나면 그림자가 닿지 않는다.
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