식의 개념과 일식 및 월식 그에 대한 연구

식

천체가 어두워지는 현상입니다. 식은 우주공간에서 한 천체의 그림자가 다른 천체 위에 드리워지거나 한 천체가 다른 천체 앞을 지나가면서 빛을 가로막을 때 일어납니다. 일식은 달이 태양과 지구 사이를 지나가면서 태양을 가릴 때 일어납니다. 월식은 달이 지구의 그림자 속을 지나가면서 햇빛을 반사하지 못하고 어두워질 때 일어납니다. 지구나 달 이외의 다른 천체들도 서로 식을 일으킬 수 있습니다.

 

 

식이 일어나는 시기

지구와 달은 항상 우주공간에 그림자를 드리우고 있으며, 달은 주위를 한 달에 거의 한 번 공전하지만 일식이나 월식이 달마다 일어나지는 않습니다. 달의 궤도는 태양 주위를 도는 지구궤도보다 약 5˚ 기울어져 있습니다. 이 때문에 달의 그림자가 지구 위에 드리워지는 일은 드물고, 일식도 자주 일어나지 않습니다. 마찬가지로, 달도 대부분 지구 그림자의 위나 밑으로 지나가기 때문에 월식 역시 자주 일어나지 않습니다. 그러므로 일식이나 월식은 지구와 태양과 달이 거의 일직선을 이우었을 때에만 일어납니다. 식은 미리 예측할 수 있습니다. 해마다 지구의 여러 것에서 적어도 두 번의 일식과 세 번의 월식 정도는 볼 수 있습니다.

 

일식 

달그림자가 지구 표면을 지나갈 때 일어납니다. 달그림자가 지나가는 지역에 있는 사람들은 세 종류의 일식 가운데 한 가지는 볼 수 있습니다. 만약 달이 태양을 완전히 가리면 개기일식이 일어납니다. 그런데 달이 지구에서 가장 멀리 떨어져 있을 때 개기일식이 일어나면, 태양의 가운데 부분만 가린 채 가장자리는 밝은 고리를 남기는 금환일식이 일어납니다. 부분일식은 달이 태양의 일부분만 가릴 때 일어납니다. 개기일식은 뚜렷한 인상을 남기는 자연 현상 가운데 하나입니다. 어두운 달이 태양의 서쪽 가장자리에 나타나 태양을 천천히 가로지릅니다. 개기일식이 일어나는 순간에는 검게 가려진 태양 주위로 찬란하게 빛나는 후광이 보이는데, 이 후광은 태양의 바깥쪽 대기인 코로나입니다. 하늘은 푸른색이 남아 있기는 하지만 어두워진 상태입니다. 이때 몇몇 밝은 별과 행성을 볼 수도 있습니다. 몇 분 뒤, 달이 동쪽으로 빠져나가면서 다시 태양이 나타납니다. 태양이 완전히 어두워지는 시간은 7분 40초까지 될 때도 있지만, 평균 약 2분 30초 정도입니다. 개기일식은 일부 지역에서만 볼 수 있습니다. 이 지역은 달그림자가 지구 위를 지나가는 길인 개기식 경로에 있는 지역입니다. 이 경로의 폭은 약 274km도 되지 않습니다. 일식은 맨눈으로 직접 보면 안 됩니다. 태양에서 나오는 복사선은, 코로나에서 나오는 것조차 눈에 해로울 수 있습니다. 심지어 거무스름한 필름이나 선글라스를 이용해서 일식을 본다고 해도 위험할 수 있습니다.

 

월식

달이 지구 그림자 속을 지나갈 때 일어납니다. 달 전체가 지구 그림자를 통과하면 개기월식이 일어나며, 달의 일부분이 지구 그림자를 통과하면 부분월식이 일어납니다. 개기월식은 약 1시간 40분 정도 지속됩니다. 지구에서는 달이 뜨는 밤에만 대부분 월식을 볼 수 있으며, 월식을 볼 때는 일식과는 달리 아무런 위험이 없습니다. 보통 월식이 일어나는 동안에 달은 완전히 어두워지지 않고 붉은색을 띱니다. 지구의 대기는 햇빛의 일부를 굴절시켜 달을 향하게 만드는데, 붉은색보다 다른 색을 훨씬 많이 산란시키기 때문에 달이 붉은색을 띱니다.

 

식에 대한 연구

식은 수천 년 동안 사람들의 흥미를 끌었습니다. 고대 중국 사람들은 하늘에 사는 용이 태양을 삼키려고 할 때 일식이 일어난다고 생각했습니다. 천문학자들은 지구와 태양과 달 사이의 정확한 상대 거리를 알아내고자 일식을 관측했습니다. 1939년에는 월식이 일어나는 동안 달 표면이 급격히 차가워진다는 사실을 관측하여, 달은 아주 작은 먼지층으로 덮여 있다고 주장했습니다. 1960년대에 달에 착륙한 우주탐사선은 이 주장이 사실임을 중명했습니다. 또한 천문학자들은 중력이 변할 수 있는 가능성을 알아보고 태양의 크기를 측정하고자 일식을 관측하고 있습니다. 개기일식이 일어나는 동안에는 태양 코로나를 측정하는 등 여러 가지 다른 연구도 할 수 있습니다. 예를 들어 유명한 물리학자인 아인슈타인은 태양 너머에 있는 별빛이 태양 주위를 지날 때에는 직선경로에서 약간 구부러진다고 생각했습니다. 보통 태양 근처를 지나는 별빛은 태양의 밝은 빛에 휩싸여 보이지 않습니다. 그러나 개기일식이 진행되는 동안에는 이런 별빛도 사진에 찍힙니다. 1919년에 일식이 일어나는 동안 찍은 사진들은 태양의 중력 때문에 태양 주위를 지나는 빛이 구부러진다는 아인슈타인의 이론을 강력하게 뒷받침했습니다. 하지만 구부러지는 정도가 너무 작아 아직은 아인슈타인의 이론이 완전히 옳다고는 할 수 없습니다.