달의 위상, 조석과 식 시뮬레이터
이 시뮬레이션의 방정식
| age | 월령 (삭 이후 일수) | 삭망월(삭에서 삭까지)은 29.53일: 그동안 지구가 태양 주위를 돌아가므로 27.32일인 공전 주기보다 깁니다 | |
|---|---|---|---|
| E | 이각 | 지구에서 본 달과 태양 사이의 각도: 0° 삭, 90° 상현, 180° 보름 | |
| k | 달 원반이 밝은 비율 | 달의 절반은 항상 태양 빛을 받습니다; 위상은 그 절반 중 얼마가 우리 쪽을 향하는지입니다 |
현재 값을 넣으면:
| A | 평형 조석의 높이 | 달 0.36 m, 태양 0.16 m: 태양은 2,700만 배 무겁지만 390배 멀고, 조석은 거리의 세제곱에 반비례해 약해집니다 | |
|---|---|---|---|
| d | 달까지의 거리 | 356,500 km(근지점)에서 406,700 km(원지점) 사이; 근지점의 사리는 킹 타이드라고 부릅니다 |
현재 값을 넣으면:
| ψ | 검조소에서 달(또는 태양) 바로 아래 지점까지의 각도 | 달이 천정이나 천저에 있을 때(ψ = 0° 또는 180°) 만조, 지평선에 있을 때 간조 | |
|---|---|---|---|
| φ | 검조소의 위도 φ (°) | 여기서는 달과 태양이 적도 위에 있다고 가정하므로 극으로 갈수록 조석이 작아집니다 | |
| η | 검조소의 조위 | 평형 조석: 바다가 달을 즉시 따라갈 수 있다면 이룰 모양 |
현재 값을 넣으면:
| u | 승교점을 지난 달의 각도 | 달의 궤도는 5.14° 기울어 있어 대부분의 삭과 보름에는 달이 태양이나 지구 그림자의 위나 아래로 지나갑니다 | |
|---|---|---|---|
| β | 지구 공전면 위 달의 높이 (각도) | 일식은 삭일 때 |β|가 약 1.5° 미만, 월식은 보름일 때 약 1.0° 미만이어야 합니다; 교점은 346.6일인 식년마다 두 번 태양을 향합니다 |
현재 값을 넣으면:
| e | 달 궤도의 이심률 | 0.0549, a = 384,400 km, 근지점은 27.55일마다 돌아옴 | |
|---|---|---|---|
| θ | 달의 시직경 | 약 0.53°로 태양과 같음: 평균보다 가까우면 달이 태양을 완전히 가리고(개기식), 멀면 고리가 남습니다(금환식) |
현재 값을 넣으면:
달의 위상과 조석 시뮬레이터 사용법
- 태양은 오른쪽에서 지구와 달을 비춥니다. 달이 돌아도 태양을 향한 절반은 늘 밝지만, 우리에게 보이는 부분이 달라집니다: 이것이 위상입니다. 그래프의 아이콘은 북반구에서 본 달의 모습입니다. 월령을 직접 정하거나 재생해서 진행하세요.
- 파란 껍질은 바다이며 팽대부를 크게 과장했습니다. 하나는 달 쪽, 하나는 반대쪽입니다. 빨간 점은 검조소로, 지구와 함께 돌며 매일 두 팽대부를 지나므로 만조가 두 번 옵니다. 그래프는 그곳의 앞으로 한 달 조위를 보여 줍니다. 삭과 보름에는 태양의 팽대부가 달의 팽대부와 겹쳐 큰 사리가, 상현과 하현에는 작은 조금이 옵니다.
- 타원 궤도를 끄면 변화 중 얼마가 달까지의 거리 때문인지 알 수 있고, 교점 각도를 움직여 삭이나 보름을 지구 공전면 가까이로 가져오면 식이 일어날 수 있습니다: 월식에서는 달이 붉어지고 일식에서는 달의 그림자가 지구에 떨어집니다. 다음 식은 그림 아래에 예측됩니다.
자주 묻는 질문
달에는 왜 위상이 있나요?
달은 햇빛을 반사해 빛나므로 절반은 항상 밝습니다. 달이 29.5일 동안 지구를 도는 사이 우리는 그 밝은 절반을 다른 각도에서 보게 됩니다. 달이 우리와 태양 사이에 있는 삭에는 전혀 보이지 않고, 상현과 하현에는 절반, 지구가 가운데 있는 보름에는 전부 보입니다. 지구의 그림자는 위상과 관계가 없으며 월식 때만 달에 드리워집니다.
만조는 왜 하루에 두 번인가요?
달의 중력은 지구 중심보다 가까운 쪽을, 먼 쪽보다 중심을 더 세게 끌어당깁니다. 중심에서 보면 가까운 바다는 달 쪽으로 끌리고 먼 바다는 남겨지므로 팽대부가 두 개 생깁니다. 지구는 그 아래에서 약 24시간 50분에 한 바퀴 돕니다. 50분이 더 걸리는 이유는 그동안 달이 궤도를 따라 움직였기 때문입니다.
사리와 조금이란 무엇인가요?
가장 큰 조석인 사리는 한 달에 두 번쯤 삭과 보름 무렵에 옵니다. 태양에 의한 작은 조석(달의 46%)이 달의 조석과 일직선이 되어 더해지기 때문입니다. 조금은 상현과 하현 무렵에 오며, 두 조석이 직각을 이루어 일부 상쇄됩니다. 실제 항구에서는 가장 큰 조석이 보통 달의 위상보다 하루나 이틀 늦게 옵니다.
왜 매달 식이 일어나지 않나요?
달의 궤도는 지구의 궤도에 대해 5.1° 기울어 있어서 대부분의 삭에는 달이 태양 위나 아래로, 대부분의 보름에는 지구 그림자 위나 아래로 지나갑니다. 식은 삭이나 보름이 두 궤도가 만나는 두 점, 곧 교점 근처에서 일어날 때만 생깁니다. 태양은 약 173일마다 교점 방향에 오므로 식의 계절은 한 해에 두세 번입니다.
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