달이 동주기자전을 하는 이유가 무엇인가요?
달은 공전주기와 자전주기가 같은 위성이라고 알고 있는데, 달이 동주기자전을 하는 과학적인 이유가 무엇인가요?
어떤 과학적인 이유가 숨어 있는 건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
지구와 달은 서로에게 만유인력을 발생시키며, 이로 인해 서로가 서로를 끌어당깁니다. 이때 지구의 끌어당김이 달에게 발생하는 만유인력보다 크기 때문에, 달은 지구의 방향으로 항상 조금씩 가까워지며, 이 과정에서 달은 지구의 자전 속도와 같은 속도로 자전하게 됩니다. 이러한 현상을 동조 원리라고 부릅니다.
즉, 달이 동조 자전을 하는 이유는 지구의 만유인력에 의한 끌어당김과 지구 자전 속도에 의한 작용력이 서로 균형을 이루기 때문입니다. 이러한 원리로 인해 달은 언제나 동일한 면을 지구 쪽으로 향하게 되며, 우리가 보는 달의 모양이 항상 동일한 이유입니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
오랜 시간이 흐르면서 어떤 천체의 공전주기와 자전주기가 같아지는 현상을 동주기 자전이라 합니다. 동주기 자전은 지구-달 계와 같은 경우나, 두 별이 중력에 의하여 서로 연결되어 있는 쌍성 계와 같이 조석력이 크게 작용하는 경우에 일어납니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
달의 공전주기와 자전주기가 거의 동일한 것은 동기 자전 현상(Synchronous Rotation)이라고 알려져 있습니다. 동기 자전은 천체가 자전과 공전의 주기가 일치하여 한쪽 면이 항상 다른 천체를 향하도록 회전하는 현상을 말합니다.
달의 동기 자전은 다음과 같은 과학적인 이유로 설명됩니다:
조력 작용: 지구의 조력은 달에게서 조금씩 에너지를 빼앗아 달의 자전을 점점 늦추는 경향이 있습니다. 이 조력은 지구의 조석력으로 인해 발생하며, 천체 사이에서의 만유인력에 기인합니다. 조력의 영향으로 달의 자전은 점점 감속하게 되고, 결국 달의 자전 주기는 공전 주기와 거의 동일해집니다.
조석 유지: 달의 자전과 공전이 동기화되면, 달의 한쪽 면은 항상 지구를 향하게 됩니다. 이는 지구의 조력이 달의 중력으로 인한 조석력을 균형시키는 결과입니다. 조석력은 지구와 달 사이의 만유인력에 의해 발생하며, 달의 조석력은 지구의 조력과 정확히 상쇄되어 달의 한 면이 항상 우리에게 향하게 합니다.
달의 동기 자전은 지구와 달 사이의 조력과 만유인력에 의해 설명됩니다. 이로 인해 달의 자전과 공전이 동기화되어 한 면이 항상 지구를 향하게 됩니다. 동기 자전은 달의 양면이 지구에서 관측 가능하도록 하고, 우리에게 항상 동일한 면이 보이는 달의 다양한 달상 특징을 관찰할 수 있는 기회를 제공합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
달의 공전과 자전 주기가 같은 이유는 조석현상 때문입니다.
지구와 달 사이의 조석력 때문에 달의 모양은 약간의 타원체형태입니다.
그리고 달의 긴 부분인 장축이 지구와 달을 연결하는 선을 벗어나면 지구의 중력에 의한 회전력이 작용합니다.
이러한 현상이 계속되어 달의 조석은 지구 쪽으로 고정되고, 그 결과 공전주기와 자전주기가 같아지게 되는 것입니다.
