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달의 한쪽 면만 지구에서 보이는 현상을 '조석잠금(Tidal Locking)'이라고 합니다.
복잡한 중력 상호작용과 달의 자전의 결과입니다.
왜 달의 한쪽 면만 볼 수 있는지 이해하려면 달이 지구와 관련해 어떻게 움직이는지 알아야 합니다.
간단히 정리했습니다.
지구에서 달의 한쪽 면만 보이는 이유
1. 달의 궤도 특성
달은 지구가 태양을 도는 것처럼 타원 궤도로 지구 주위를 돕니다.
달은 한 궤도를 완성하는 데 약 27.3일이 걸립니다. 이 기간을 항성월(sidereal month)이라고 합니다.
2. 달의 자전 (Moon's Rotation)
달은 지구처럼 중심을 지나는 가상의 선인 자신의 축을 중심으로 회전합니다.
그러나 결정적인 차이는 회전의 속도와 방향에 있습니다.
3. 조석력 (Tidal Forces)
조석력은 이 현상에서 중요한 역할을 합니다.
조석력은 물체에 대한 중력의 차이에 의해 발생합니다. 지구와 달의 경우, 이 힘은 달이 지구의 다른 부분에 미치는 다양한 중력의 결과입니다.
4. 초기 동기화 (Initial Synchronization)
수십억 년 전, 달은 다른 속도로 회전하고 있었고 지구에 조수에 맞물려 있지 않았습니다.
시간이 지나면서 조석력이 달의 회전 속도를 늦추게 만들었습니다.
달의 회전 속도가 느려지면서 점차 지구 주위의 궤도와 일치하게 되었습니다.
5. 동기 회전 (Synchronous Rotation)
이 점진적인 과정의 결과로, 달의 자전 주기는 궤도 주기와 같아졌습니다.
이것은 이제 달이 지구를 한 바퀴 도는 것과 거의 같은 양의 시간이 걸린다는 것을 의미합니다.
결과적으로, 달의 같은 면은 항상 지구를 향하고 있습니다.
6. 중력 상호작용 (Gravitational Interaction)
조석 고정은 지구와 달 사이의 중력 상호작용의 결과입니다.
지구에 있는 달의 중력은 우리 행성에 조수를 일으킵니다.
이 조석 돌기들은 달에 토크나 비틀림 힘을 만들어 내고, 이것은 회전 속도를 늦추고 동기 회전이 일어나게 했습니다.
7. 달의 앞면
조석 잠금의 결과로, 우리는 항상 지구에서 달의 같은 면만을 봅니다.
이것은 종종 달의 앞면이라고 불립니다.
다른 측면인 달의 뒷면(Far side)은 지구에서 보았을 때는 보이지 않습니다.
앞면과 뒷면의 경계는 때때로 "달의 무덤"라고 불립니다
8. 자유운동 (Libration)
우리는 주로 달의 같은 면을 볼 수 있지만, 자유운동이라고 불리는 약간의 앞뒤 요동운동이 있습니다.
이것은 달의 약간 타원형 궤도와 회전축이 궤도면에 정확히 수직이 아니라는 사실에 의해 발생합니다.
자유운동은 시간이 지남에 따라 달의 뒷면의 작은 부분을 볼 수 있게 해 줍니다.
요약하면,
달의 한쪽 면만 지구에서 보이는 현상은 중력에 의해 움직이는 과정인 조석잠김의 결과입니다