[237번 글에 대한 답변] 달의 공전과 자전주기가 같아서 뒷면을 볼수 없는 이유 > 달

신비한 것으로 알려져있는 달의 공전주기와 자전주기가 일치하는 현상은 사실 지구가 달에 미치는 강력한 조석효과에 의한 필연적인 현상입니다.

달이 지구의 물을 당겼다 놨다 하듯이 지구도 훨씬 큰 힘으로 달의 표면을 당겼다 놨다 하는 조석력을 미치고 있습니다.

아, 이제 달이 지구를 기준으로는 자전을 멈춘 상태이기 때문에 당겼다 놨다 하는 조석력은 과거에 미쳤었고 지금은 한쪽면만 계속 당기고 있는 형태입니다.

이 조석력은 회전운동을 하고있었을 구(球)형물체인 달의 회전운동을 방해하는 힘으로 작용을 합니다.

그림 없이 설명이 가능할지는 모르겠지만...

종이에 원을 그리고 평행한 두 접선을 그립니다... 그리고 그 접선에 평행하게 원의 중심을 통과하는 직선을 그립니다.

원은 달이고 세개의 직선은 지구가 달에 미치는 조석력입니다.

원은 회전을 하고 있고 조석력은 인력으로 원의 반쪽 면에 작용합니다.

원은 회전을 하기때문에 인력에 의해 당겨지고 있는 면 중 반은 인력쪽으로 가까워지고 있고 나머지 반은 멀어지는 운동을 합니다.

원의 중심선에서 같은 거리에 있는 지점은 멀어지려는 힘과 가까워지려는 힘이 서로 상쇄되기때문에 회전운동에 영향을 미치지 않습니다.

문제가 되는 곳은 인력에서 가장 가까운 지점 즉 아까 그린 세개의 직선 중 원의 중심을 지나는 선이 원과 만나는 지점입니다.

이 지점은 인력이 작용하는 방향과 가장 가까운 곳에 위치하며 그 인력으로 부터 멀어지려는 운동을 합니다.

물론 인력은 이 지점이 멀어지려는 운동을 방해하는 작용을 하게 되죠.

잘 설명이 됐을지 모르겠지만... 이런 이유로 조석력은 계속해서 회전하고 있던 달의 자전 속도를 늦추게 되며 결국은 자전을 멈추게 한것입니다.

이렇게 쓰면 달은 지구를 공전하는 주기로 자전하고 있습니다 라고 말씀하시는 분이 있을꺼 같아 말씀드리는데요.

그건 지구와 달의 운동계 밖에서 달을 바라봤을 때의 관점이구요... 지구의 관점에서 보자면 달은 한쪽면이 지구를 향한채 자전을 멈추고 지구 주위를 공전하고 있다는 것이 올바른 설명입니다.

물론 지구도 같은 원리로 달에 의해 극히 미미하기는 하지만 자전주기가 점점 느려지고 있어서 시간이 계속 흐르다보면 언젠가는 지구와 달은 서로 한쪽면만 바라보며 운동하게 될 것이라고 합니다.

최근에 알게 된건데 태양계에 그런 예가 이미 있다고 합니다.

명왕성과 위성 카론은 오랜 기간의 조석 진화 끝에 영원히 같은 면을 마주보며 빙글빙글 돌고 있습니다.(네이버, shareuser)

설명이 충분히 됐을지 모르겠습니다.



여기에 처음으로 올리는 글인데... 상당히 부담스러운 일이군요.. ^^;;

열심히 찾아보긴 했는데... 혹시라도 중복된 내용이라면 죄송합니다.

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