실제 일어나는 일식 현상을 보면.
서쪽에 위치한 곳이 동쪽에 위치한 곳보다 먼저 일식을 보게 됩니다.
예를 들면..지난 7월 일식이 중국에서 먼저 관측되고, 우리나라는 늦게 관측 됩니다.
그 이유를 달이 지구를 공전(서->동)하기 때문에 달에 의해 가리는 지역이 서쪽에 먼저 생기기 때문이라고 알고 있습니다.
하지만 달이 공전하는 동안 지구도 서->동으로 자전을 합니다.
이때 달의 공전 속도(하루에 약 13도) 보다.. 지구의 자전 속도(시간당 15도)가 더빠릅니다.
그렇게 되면 오히려 지구의 서쪽에 위치한 지역이 더 늦게 일식을 관측하는 거 아닌가요???
혼자서는 답이 떠오르지 않네요..^^;;
도움 부탁 드립니다~!!
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위의 설명과 관련된 그림을 만들어 보았습니다.
자세한 설명 감사합니다. 달그림자가 서에서 동으로 이동하는 것은 이해가 되었는데요, 그럼 달이 동에서 떠서 서로 지는 일주현상은 어떻게 되는건지 이해가 잘 안됩니다.... 제가 지금 개념을 혼동하고 있는 것 같긴한데 어디서 잘못된 건지 모르겠네요. 달이 동에서 떠서 서로 지는 일주운동은 지구의 자전 때문인데 달의 공전이 더 빠르다고 하면 일주현상 설명이 안되는 것 같아서요. 답변 부탁드리겠습니다!!
위 그림은 달의 이동이 아니라 지표면에서 달 그림자의 이동을 설명한 것입니다. 달은 지구의 자전에 의해 서쪽으로 이동합니다. 아래 그림을 봐주세요. 달이 파랑에서 빨강으로 공전할 때 지구는 파랑에서 빨강으로 자전합니다. 실선으로 된 화살표는 지구에서 관측자의 남쪽을 나타냅니다. 결과적으로 달과 지구가 파랑에 있었을 때 달은 남중했지만 얼마 후 달과 지구가 각각 빨강으로 공전과 자전을 하면 달은 지구 관측자의 남쪽에 대해 시계 방향으로 옮겨간 방향, 다시 말해 서쪽 방향에 위치하게 됩니다. 하지만, 달의 그림자는 일식이 시작되었던 파랑 이후로 지구 표면에서 빠르게 동쪽으로 이동한 것을 알 수 있습니다. 지구 표면에 드리워진 검은색 화살표는 달 그림자의 이동을, 지구의 남쪽을 가리키는 빨간 화살표와 달을 잇는 빨간 선 사이의 검은 화살표는 달의 일주 운동을 나타냅니다.
7월 22일 일식에 관해서..
말씀하신 것처럼 지구의 자전각속도는 약 15도/h, 달의 공전각속도는 약 13.2도/일 또는 0.55도/h입니다. 지구와 달의 운동의 결과를 지구 표면에 투영시켜서 봐야 하므로 몇 가지 계산을 해보겠습니다.
1) 지구 자전에 의한 지구 표면의 이동. 지구 자전에 의해 지구 중심에서 약 6378km 떨어진 곳에 위치한 지구 표면은 지구자전축을 중심으로 한 시간에 약 1709km만큼 반시계 방향으로 이동합니다(=R X tan[자전각속도]).
2) 달의 공전에 의한 달 그림자의 이동. 달은 지구에서 약 38만km 떨어져서 지구 둘레를 약 0.55도/h의 속력으로 돕니다. 달의 공전에 의한 이동 거리는 앞에서 한 방식에 따라 d X tan(0.55) = 3641 km입니다. 하지만 이것은 달의 공전 궤도에서 달이 이동한 거리이지 지구 표면에서 달그림자의 이동 거리가 아닙니다. 해가 비춘 달의 그림자가 지구 표면에 드리워지는 것이므로, 간단한 비례식을 이용하면 이 값은 {3641 X (D-R)}/d1 = 3650km입니다. 물론 그림자의 이동 방향은 지구자전축을 중심으로 반시계 방향입니다.
그림자판인 지구 표면이 지구자전축을 중심으로 하여 반시계 방향으로 1709km를 이동했는데 그림자도 반시계방향으로 3650km를 이동했으므로 그림자판에 대해 그림자는 반시계방향으로 한 시간에 3650-1709 = 1941km를 이동하게 되는 것입니다. 이것만으로도 달의 그림자가 동진하는 것을 알 수 있습니다. 그런데, 이것이 전부가 아닙니다. 지구는 공전의 결과로 태양을 중심으로 하여 반시계 방향으로 한 시간에 10만km를 이동합니다. 지구와 달의 공전 궤도의 기울기 등이 있기 때문에 이 수치가 그대로 움직임에 반영되지는 않지만 대략 그렇습니다. 예를 들어 1999년 8월 11일의 일식은 시속 2만 km의 속력으로 동진하였습니다.