달은 사실 지구 주위를 돌지 않는다

지구에서 보는 달 모양이 음력 한달 주기로 바뀌는 건 달이 지구 주위를 한바퀴 돌 때도 태양 방향은 바뀌지 않기 때문입니다.

올 추석에는 ‘진짜 보름달’이 뜨지 않았다더니, 이번에는 달이 지구 주위를 도는 게 아니라니 이건 또 무슨 뚱딴지같은 소리냐고요? 

사실 이 제목은 거짓말입니다. 달은 지구 주위를 도는 게 맞습니다. 아래 그림처럼 말입니다.  

달이 지구를 도는 궤도 자체가 조금씩 시대 반대 방향으로 변하다가 8.85년이 지나야 제자리로 돌아옵니다. 위키피디아 공용

그런데 제목을 왜 그렇게 지었냐고요? 그건 달이 지구를 도는 동안 지구도 태양 둘레를 돌기 때문이죠. 그러니까 지구 관점에서 보면 달이 지구 둘레를 도는 게 맞지만, 태양 관점에서 보면 달은 지구 둘레를 돌지 않습니다.

일단 ‘잡학사전의 본좌’라 할 수 있는 ‘브리태니커 백과사전’에서 이를 어떻게 설명하고 있는지 볼까요? 

하늘색 선이 실제로 달이 지구 주위를 움직이는 경로입니다. 태양을 도는 지구에 ‘타고 있는’ 우리가 볼 때는 달이 지구 주위를 도는 것 같지만 실제로는 지구가 태양을 도는 공전궤도 안팎으로 S라인을 그리면서 달이 따라오는 모양새입니다.

애니메이션으로 설명해 드리자면 지구가 까만 점선을 따라 움직일 때 달은 빨간 선 모양으로 움직입니다. 

여기서 퀴즈. 그러면 태양을 중심으로 달이 공전하는 궤도를 그리면 아래 그림 중에서 어떤 모양으로 나타날까요? 

바로 위 애니메이션이 힌트였습니다. 
④가 정답입니다. 좁게 보면 S라인을 그리면서 안팎을 오가는 것 같지만 태양계로 범위를 넓혀 보면 원형에 가까운 모양새를 띄게 됩니다. 또 여러분이 이해하기 편하실 것 같아 S라인을 과장해 그리기도 했습니다. 보름 동안 실제 지구와 달이 태양 둘레를 보는 경로를 그려보면 이렇게 나타납니다. 

이제 또 여러분께 거짓말한 걸 사죄할 때가 됐습니다. 달이 지구하고 거의 비슷한 궤도로 태양 주위를 공전한다는 게 거짓말은 아닙니다. 태양이 가만히 멈춰있는 것처럼 설명한 게 거짓말입니다. 

태양도 우리 은하계 중심을 기준으로 공전합니다. 자연스레 태양계에 속한 천체들도 태양을 따라 움직이겠죠? 우리는 보통 태양계를 볼 때 태양을 중심으로 위에서 아래로 내려보지만 실제 태양은 아래 그림 같은 각도로 움직입니다.

www.scienceminusdetails.com 캡처

그러면 태양계는 어떻게 따라 움직일까요? 아래 애니메이션이 정답입니다.


태양이 돌면서 공전하는 게 아닙니다. 태양 공전 궤도(노란선)를 중심으로 카메라를 회전시키는 것처럼 만든 애니메이션입니다. 각 색깔 선은 행성별 이동경로. www.rhysy.net 캡처 

멋있죠? 여기서 끝이 아닙니다. 우리 은하는 또 대우주를 중심으로….

요컨대 세상에 괜히 ‘우주적인 기적’이라는 표현이 있는 게 아닙니다. 그런 우주적인 기적이 쌓이고 쌓여 이번 추석을 함께 보낸 그 분(들)과 만나게 된 겁니다.

그러니 혹시 추석에 보름달을 보고 소원을 빌지 못하셨다면 아래 보름달 사진을 보시면서 그 분(들) 안녕을 기원해 보시는 것도 나쁘지 않을 겁니다.

황규인 기자 kinI@dogna.com

물론 여러분이 이 글을 읽게 되신 것도 어떤 의미에서는 ‘우주적인 인연’이라고 할 수 있을 겁니다. 소중한 인연 맺어주셔서 감사합니다. 모두들 평안하시고, 남은 연휴도 행복하게 보내세요. 앞으로도 잘 부탁드리겠습니다. 감사합니다.

※혹시 이 우주적인 인연을 계속 이어가고 싶으시다면 페이스북 fb.com/bigkini에서 저를 찾아주시면 됩니다.

황규인 기자 kini@donga.com    입력 2017-10-05