달은 자전해요 - 공전과 보조를 맞추면서요
달은 전혀 돌지 않는 것처럼 보여요. 매일 밤 같은 어두운 얼룩과 같은 무늬가 보이니까요. 하지만 실제로 달은 자전축을 중심으로 한 바퀴 도는 데 약 27.3일이 걸리고, 지구를 한 바퀴 도는 데도 정확히 그만큼 걸려요. 쉽게 확인해 볼 수 있어요. 가운데 있는 컵에서 눈을 떼지 않고 테이블 주위를 한 바퀴 돌아보세요. 옆에서 보면 컵을 계속 바라보고 있었는데도 몸을 한 바퀴 돌았다는 걸 알 수 있어요.
이 일치는 우연이 아니라 피할 수 없는 결과예요. 지구는 달의 먼 쪽보다 가까운 쪽을 더 세게 끌어당기고, 달은 그 방향을 따라 조금 늘어나 있어요. 늘 튀어나와 있는 부분이 있는 거예요. 달이 더 빠르게 자전할 때는 이 튀어나온 부분이 앞서 나갔고, 지구의 중력이 그것을 뒤로 끌어당겼어요. 이 제동은 아주 오랫동안 작용했고, 결국 자전과 공전이 일치했어요. 그 뒤로는 더 늦출 일이 없었어요. 튀어나온 부분이 지구를 똑바로 향하게 됐으니까요.
하지만 이 잠금은 완벽하지 않아요. 달의 궤도는 원형이 아니라서 달은 어떤 때는 더 빠르게, 어떤 때는 더 느리게 움직여요. 반면 자전은 일정한 속도로 이뤄져요. 자전축도 약간 기울어져 있고요. 이 두 가지가 합쳐져 달이 흔들리게 돼요. 좌우로 약 8도, 위아래로도 조금씩 움직이는 거예요. 그래서 달의 가장자리 너머로 달마다 서로 다른 분화구가 모습을 드러내요.
지구에서 한데 모아 볼 수 있는 달 표면의 비율
뒷면은 어두운 게 아니라 그저 다를 뿐이에요
‘어두운 면’이라는 이름은 적절하지 않아요. 그곳도 햇빛을 똑같이 받고, 2주 동안 이어지는 낮과 밤이 있어요. 우리에게만 어두운 면이었던 거예요. 최초의 사진은 1959년 루나 3호가 보내왔고, 그 모습은 놀라웠어요. 넓고 어두운 ‘바다’는 전혀 없고, 밝은 지각이 온통 분화구로 뒤덮여 있었어요. 바다는 지구를 향한 면의 약 3분의 1을 차지하지만, 뒷면에서는 고작 2%에 불과해요.
이 차이는 실제로 존재하지만, 설명은 아직 가설 단계예요. 뒷면의 지각이 눈에 띄게 더 두꺼워서 고대의 용암이 지표로 뚫고 나와 저지대를 채우기 어려웠다는 설명이에요. 왜 더 두꺼운지는 아직도 논쟁 중이에요.
그래도 이 잠금 자체는 잘 알려져 있어요. 태양계에서는 흔한 일이거든요. 명왕성과 카론은 서로를 향하고, 목성의 큰 위성들은 목성을 향해 있어요.
- 여러 달의 보름달 사진을 비교해 보세요. 원반 가장자리의 분화구 무늬가 조금씩 밀려 있어요
- 가장자리에 바짝 붙은 분화구를 하나 골라 보세요. 어떤 달에는 보이고, 어떤 달에는 지평선 너머로 사라져요
- 뒷면 사진을 찾아보세요. 밝고 온통 분화구로 뒤덮여 있어서 익숙한 달과는 달라요
- 하루 저녁에 흔들림이 보일 거라고 기대하지 마세요. 몇 주에 걸쳐 쌓이는 변화예요
- 뒷면을 어둡다고 부르지 마세요. 그곳도 햇빛을 똑같이 받아요
- 달이 자전하지 않는다고 말하지 마세요. 자전하지 않는다면 한 달 동안 달 전체를 보게 될 테니까요
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1분만 더 읽으면 돼요. 마지막에는 퀴즈가 있어요. “우주 → 달”에서 찾을 수 있어요
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출처
- 달의 자전 주기와 공전 주기, 칭동 자료 - NASA
- 연간 약 3.8cm의 후퇴는 레이저 거리 측정법(달 레이저 거리 측정)으로 측정
- 뒷면 지각의 두께 - GRAIL 탐사선 임무