최근에 개정한 내용입니다. 설명을 더 단순하게 하기 위해 개정했습니다. 

 

태양의 자전 방향과 흑점의 이동 방향 등에 관해 혼동스러워 하시는 분들이 많습니다. 이런 혼동은 관측 기준 위치를 명시하지 않은 채 사용하기 때문입니다.

 

1) 천구의 북극에서 내려다 볼 때를 기준으로 하는가, 또는 2) 지평면의 방위를 기준으로 하는가에 따라 때로는 정반대의 진술이 나올 수도 있습니다. 천문학에서는 이것을 기준좌표계가 다르다고 합니다. 앞의 것은 적도좌표계, 뒤의 것은 지평좌표계에 해당합니다.

적도좌표계를 기준으로 할 때, 다시 말해 천구의 북극에서 내려다볼 때, 태양은 반시계 방향으로 자전합니다. 태양의 흑점은 태양의 자전을 따라 움직이므로 태양의 흑점 역시 반시계 방향으로 운동합니다. 적도좌표계에서는 반시계 방향의 운동을 '서에서 동으로의 운동'으로 정의하고 있습니다. 따라서, 태양은 천구의 북극에서 내려다 볼 때, 반시계 방향으로 자전 또는 서에서 동으로 자전하는 것입니다.

아래 그림은 대략 천구의 북극에서 내려다 보았을 때의 태양(주황색)과 지구(연두색)를 나타낸 것입니다. 태양이 반시계 방향(서에서 동)으로 자전하고 흑점도 그렇게 움직이는 것을 볼 수 있습니다.

 

 

다음 그림은 이것을 애니메이션으로 나타낸 것입니다.

 

 

한편, 반시계 방향으로 자전하는 태양을 지평좌표계를 기준으로 말한다면... 다시 말해, 지구의 지평면을 기준으로 본다면 지평면의 동쪽에서 지평면의 서쪽으로 이동하는 것처럼 보입니다.

사실 적도좌표계에서 반시계 방향을 동쪽 방향으로 정의한 것은 지평좌표계의 동과 서의 방향을 확장한 것입니다. 태양이 지나가는 하늘인 남쪽 하늘을 보고 섰을 때, 왼쪽이 동쪽이고 오른쪽이 서쪽입니다. 이것을 천구의 북극에서 내려다보면 동쪽은 남쪽을 기준으로 반시계, 서쪽은 시계 방향임을 알 수 있습니다. 그래서 적도좌표계에서 반시계 방향의 움직음을 동쪽으로 정의한 것입니다. 왜 북쪽이 아닌 남쪽을 기준으로 했는지 궁금할 수도 있겠습니다. 그것은 인류의 역사가 시작된 북반구에서는 주목받는 천체들(태양계 천체)이 모두 남쪽 하늘을 지나기 때문입니다. 동과 서의 방향은 인류의 문화적 유산입니다.

다음 애니메이션은 천구의 북극에서 보던 것을 지구의 지평면에서 보게끔 시점을 전환하고 있는 과정을 보여줍니다. 천구의 북극에서 내려다볼 때 반시계 방향(서에서 동)으로 회전하는 태양과 태양의 흑점이 지구의 지평면에서 볼 때 동쪽에서 서쪽으로 이동한다는 것(애니메이션의 맨 마지막 장면)을 확인할 수 있습니다.

 

 

정리하면...

 

1) 천구의 북극에서 볼 때(적도좌표계를 기준으로 할 때) 태양과 태양의 흑점은 반시계 방향(서에서 동)으로 회전한다. 2) 지평면을 기준으로 보면(지평좌표계) 태양과 태양의 흑점은 지평면의 동쪽에서 서쪽으로 이동한다.

 

 

참고문헌

태양의 자전과 흑점의 이동 방향은 다른가? (상세한 설명), http://skyobserver.net/qna_faq/8803

 

 

조영우

푸른행성의 과학 | 유튜브 채널 | 3D 지구과학 | 가상지구과학 VirGL | Youngwoo Cho Photography