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월식
월식(月蝕/月食, Lunar eclipse)은 달이 지구의 그림자에 가려 일부나 전부가 가려짐을 의미한다. 또는 그런 현상을 의미하며 부분월식과 개기월식이 있다.
개요[편집]
월식은 달이 지구의 그림자에 들어와 보이지 않는 현상이다. 월식은 태양 - 지구 - 달의 위치로 배열될 때 일어나게 되며 이때 달의 위상은 보름달인 망이 된다. 월식은 달이 지구의 본 그림자 속에 들어갈 때 관측되는 개기 월식(문화어: 옹근월식)과 달이 지구의 본 그림자와 반 그림자 사이에 위치할 때 관측되는 부분 월식으로 나뉜다. 이때, 지구의 그림자에 들어간 달표면에서는 개기일식이 일어난다. 월식은 일 년에 2번 이상은 일어난다. 월식은 지구의 밤인 곳 어디에서나 볼 수 있기 때문에 월식이 자주 관측된다. 고대 그리스 시대에 아리스토텔레스는 월식이 일어날 때의 그림자가 지구의 그림자이며, 이것은 지구가 둥글다는 증거라고 하였다. 월식은 달의 위상이 보름일 때 일어나지만, 그렇다고 해서 달이 보름일 때마다 언제나 일어나는 것은 아니다. 그 이유는 백도와 황도가 약 5° 기울어져 있기 때문이다. 달이 지구의 본영(umbra) 속에 완전히 들어갈 때 개기월식(total lunar eclipse)이 일어나고, 지구의 본영에 걸칠 때 부분월식(partial lunar eclipse)이 일어난다. 월식은 1년에 2번 정도 일어난다.
월식은 달이 지구의 그림자에 가려지는 현상으로 정월 대보름이나 추석 같은 보름달과 관련 있는 날에 월식이 생기면 한국에서 그야말로 여러 의미로 주목을 받게 된다. 눈을 보호하는 도구가 필요한 일식과는 달리 월식은 밝기가 세지 않은 달의 현상이기에 특별한 보호 도구 없이 맨눈으로도 관측이 가능하다는 간편한 장점이 있으며, 망원경 같은 광학기기를 사용하면 더 선명하게 볼 수 있다. 그리고 일식보다 훨씬 더 자주 관측되기 때문에 시간을 많이 기다리지 않아도 된다. 일식(日蝕; solar eclipse)은 개기일식의 경우 해가 완전히 가려지는 시간이 길어야 수 분 정도이며, 지구의 극히 일부 지역에서만 관측할 수 있는 반면, 월식은 지구가 밤인 지역에서는 어디서나 관측할 수 있으며, 달이 완전히 가려지는 현상도 최대 약 100분까지 관측할 수 있다. 월식이 발생할 때 달에서 지구까지의 상대적인 거리는 월식의 지속시간에 영향을 미친다.[1][2][3][4]
조건[편집]
지구가 태양 주변을 공전하고 있고, 달이 지구 주변을 공전하고 있을 때 이들이 태양 - 지구 - 달 순서대로 일직선 상이 배열이 되는 보름날에는 달이 지구 그림자에 가려지는 월식(달이 먹힘)현상이 관측된다. 하지만 달이 공전하는 궤도가 지구가 공전하는 궤도보다 5도 정도 삐딱하게 기울어져 있기 때문에 항상 월식이 관측되진 않는다. 즉, 월식은 언제나 보름달이 뜰 때에 일어나지만, 그 역은 성립하지 않는다.
태양이 아주 크고 지구가 작기 때문에 지구 그림자에는 본영과 반영이 존재하게 되는데, 본영에 달이 들어가는 경우에는 개기 월식 또는 부분 월식이 발생하고 반영을 지나가게 될 때는 반영 월식이 발생한다. 일식의 경우에는 특정한 지역에서만 관측할 수 있지만, 개기 월식의 경우에는 지구의 그림자에 의해 달이 가려지는 것이기 때문에, 개기 월식이 일어난다고 가정한다면 지구에서 밤이 되는 지역이라면 어디서든지 볼 수 있어 일식보다는 훨씬 자주 볼 수 있다. 게다가 지속시간은 1시간 40분 정도로 일식에 비해서 관찰되는 시간이 상당히 길다는 점도 있다.
궤도의 특성상 일식이 발생한 후 월식이 발생하거나, 월식이 발생한 후에 일식이 발생하는 형태로 서로 연관성이 있다. 월식은 위성이 존재하는 행성이나 소행성에서는 언제든지 관측할 수 있는 현상이다. 물론 천왕성 같이 위성의 공전 궤도가 황도면에 대하여 수직이거나 수직에 가까운 천체 등은 월식이 관측되기 어렵기에 예외다. 월식이나 일식 상황에서 지구, 태양, 달의 위치 관계를 알기 쉽게 나타낸 이모지 농담이 있다.
- 🌓🌎🌞 <— lunar eclipse (월식)
- 🌎🌓🌞 <— solar eclipse (일식)
- 🌎🌞🌗 <— apocalypse[3]
종류[편집]
월식은 크게 몇 가지로 구분된다.
- 개기 월식(Total Lunar Eclipse): 달이 지구 본그림자에 완전히 들어가는 현상이다. 이때 달은 지구에서 보았을 때 완전히 보이지 않는 상태가 아니라 검붉게 빛난다. 왜 붉은 빛을 띠는지는 후술.
- 중앙 월식(Central Lunar Eclipse): 달이 지구 본그림자의 중앙을 지나가는 현상이다. 2022년 11월 8일의 개기 월식이 일부 지역에서 중앙월식으로 관측되었다.
- 부분 월식(Partial Lunar Eclipse): 달이 지구 본그림자에 일부만 들어가는 현상이다. 이때 달은 본래 보름달이어야 할 모양이 아닌 상태로 보이게 된다. 즉 보름달 모양으로 있어야 하는데 반달이나 초승달 같은 모양으로 볼 수 있는 것이다.
- 반영식(Penumbral Lunar Eclipse): 달이 지구 반그림자를 지나가는 현상이다. 이때는 달의 밝기가 약간 어두워지는 것뿐, 달의 모양은 거의 그대로다.
- 반영 개기식(Total Penumbral Lunar Eclipse): 가장 희귀한 월식으로, 달이 지구 반그림자에 완전히 들어가는 현상이다. 지구 반그림자의 간격이 본그림자보다 좁기 때문에, 이런 형태의 월식이 발생하기는 매우 어렵다. 가장 최근의 반영 개기식으로는 2006년 3월 경에 있었다. 다음 반영 개기식은 2053년 8월 경에 있다.[3]
진행 단계[편집]
아래 내용은 일식도 동일하다.
- 제1 접촉: 초휴(初虧)라고도 한다. 달이 지구의 그림자에 들어가기 직전의 순간.
- 제2 접촉: 식기(蝕旣)라고도 한다. 달이 초휴를 지나 지구의 그림자에 완전히 가려지는 순간이다. 그러므로 제2 접촉과 제3 접촉은 개기월식에만 해당된다.
- 제3 접촉: 생광(生光)이라고도 한다. 달이 식심(蝕甚)을 지나 지구의 그림자에서 벗어나기 시작하는 순간이다.
- 제4 접촉: 복원(復圓)이라고도 한다. 달이 지구의 그림자에서 완전히 빠져나온 이후부터의 순간이다.
월식 때 달이 가려진 정도는 식분(蝕分)이라고 하는데 백분율로 나타낸다. 개기월식에서는 식분이 1이 된다.[3]
붉은 달[편집]
개기월식이 일어날 때 달이 붉은색으로 보이게 되는 것은 지구 대기에 의한 산란 때문인데, 태양에서 나온 빛 중 파장이 짧은 푸른 빛이 산란되고 결과적으로 파장이 긴 붉은 빛이 달에 반사되기 때문이다. 그와 동시에 월식이 일어날 때 달의 위상이 이지러지는 방법은 보통 초승달이나 상현달과는 전혀 다른 모양이다.[4]
달이 붉은 빛을 띠는 원인
월식의 경우에는 가려진 부분이 안 보이는 경우도 있지만, 어느 정도 진행이 되고 나면 가려진 부분이 검붉게 보이는 특성이 있다. 이 현상을 블러드문이라고 한다. 이는 지구 대기에서 나타는 노을의 붉은빛이 달에 비추어지기 때문이다. 아래 서술은 노을빛이 왜 붉은지에 대한 설명이다.
빛이 지구 대기의 분자같은 작은 입자들을 통과할 때에는 파장의 네제곱이 산란률에 반비례하는 레일리 산란을 일으킨다. 이로 인해 대기를 통과하는 태양빛 중 파장이 짧은 파란색 계열의 빛들은 모두 산란되어 보이지 않지만, 상대적으로 파장이 긴 붉은 빛들은 달에 도달할 때에도 산란이 일어나지 않는다. 이 빛이 달에 반사되어 지구에서 관측할 때 달이 붉게 보이는 것이다.
개기 월식 때 검붉게 변한 달의 겉보기 등급은 0등성 정도. 물론 이는 별 전체로 봤을 때에는 상당히 밝은 편에 속한다. 겉보기 등급이 0 미만인 별은 시리우스, 카노푸스, 알파 센타우리, 아크투루스 정도 밖에 없다.[3]
역사상의 월식[편집]
고대 그리스의 천문학자 아리스타르코스는 개기월식을 통해 지구와 달, 태양의 크기 비율을 계산했다. 지구의 부피가 달의 부피에 비해 17배보다 크며 31배보다 작다고 가정했는데 사실은 49배다. 또한 태양의 부피는 달에 비해 5832배에서 8000배 사이라고 가정했는데 실제는 1억 660만 배다. 오차가 꽤 크지만 에라토스테네스의 지구와 태양 사이의 거리 측정처럼 당시로는 매우 혁신이고도 논리적인 방법이었다.
콘스탄티노폴리스에는 달이 차있는 동안 절대로 함락되지 않는다는 전설이 있었다. 1453년에 벌어진 콘스탄티노플 공방전 당시에도 이 전설을 많은 이들이 믿고 있었는데, 정작 보름달이 뜨는 날에 개기 월식이 일어났다. 이에 병사들의 사기는 바닥을 치게 되었고, 수도가 함락되면서 2000년을 이어온 동로마 제국은 결국 오스만 제국에게 멸망하고 말았다.
크리스토퍼 콜럼버스는 신대륙에 도달했을때 식량이 떨어지자 그가 알고 있던 천문학 지식을 동원해 월식 날짜를 예측해낸 뒤 예측한 그날 원주민들에게 자신은 마법으로 달을 사라지게 만드는 능력이 있다고 호언했다. 잠시후 진짜로 월식으로 인해 달이 사라지자 콜럼버스는 달을 다시 돌려줄테니 식량을 달라고 했고 과연 (월식이 끝나자) 달이 다시 나타나서 식량을 받을 수 있었다고 한다.
혜원 신윤복의 <월하정인>에 그려진 달의 모양이 월식이라는 주장이 있다. 이를 월식이라 가정하고 천문에 관한 각종 기록을 교차검증 한다면 이 그림이 그려진 날짜는 1793년 8월 21일이라는 추정을 할 수 있다. 신윤복 화백이 똑같은 새벽 소재인 <야금모행>에서 그믐달을 정확히 그린 이력이 있어 월식을 목격하고 그렸다는 주장의 설득력은 높은 편이다.[3]
과거의 월식
- 1997년 9월 17일 월식: 개기 월식
- 2000년 7월 16일 월식: 개기 월식
- 2004년 5월 5일 월식: 개기 월식
- 2007년 8월 28일 월식: 개기 월식
- 2008년 2월 21일 월식: 개기 월식
- 2011년 6월 16일 월식: 개기 월식
- 2013년 5월 25일 월식: 개기 월식
- 2014년 10월 8일 월식: 개기 월식
- 2018년 1월 31일 월식: 개기 월식
- 2018년 7월 28일 월식: 개기 월식
- 2020년 4월 17일 월식: 개기 월식
- 2021년 5월 26일 월식: 개기 월식(슈퍼 문)
- 2021년 11월 19일 월식: 부분 월식
- 2022년 11월 8일 월식: 개기월식
- 2023년 10월 29일 월식: 부분 월식[4]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
