달이 멀어지고 있다 > 행 성

지구의 1일은 조금씩 길어지고, 달은 1년에 약 3.8cm의 속도로 멀어지고 있다. 현재
지구의 1일(자전 주기)은 약 24시간, 달과 지구의 평균 거리는 약 38만 km이다. 그러나
10억 년 후에 지구의 1일은 약 31시간이 되고, 달은 약 41만 km까지 멀어질 것이다.
반대로 과거로 거슬러 올라가면 1일은 지금보다 짧고, 달은 가까웠다. 10억 년 전의
1일은 약 19시간, 달과의 거리는 약 35만 km였다. 더욱이 달이 탄생한 약 45억 년
전에는 지구의 1일은 5시간, 달은 2만 km 정도의 거리에 있던 것으로 추정된다.

4억 6000만 년 후의 미래에는 개기 일식을 영원히 볼 수 없을 것이다. 일식은 달이
태양과 지구 사이에 들어와, 태양을 가리는 현상이다. 현재 지구에서 보면 달과 태양의
겉보기 크기는 거의 같다. 따라서 달이 태양을 전부 가리는 개기 일식, 일부분을 가리는
금환식이나 부분 일식을 볼 수 있다. 그러나 미래에는 달이 멀어져 태양보다도 작게
보인다. 그래서 달은 태양을 전부 가릴 수 없어지고 금환식이나 부분 일식밖에 볼 수
없게 된다.

왜 지구의 자전이 느려지고, 달은 멀어지는 것일까? 지구에는 달의 조석력이 작용하여
조수 간만이 일어난다. 조석력으로 달을 향한 방향과 그 반대쪽의 해면은 불어난다.
이것은 달의 인력과 원심력의 크기가 달을 향한 쪽에서는 인력이 크고, 그 반대쪽에서는
원심력이 크기 때문이다. 그러나 실제로 해면의 변화에는 시간이 걸리고, 불어나는
방향은 달의 방향보다도 지구의 자전 방향으로 벗어난다. 불어난 해면 부분에 달의
조석력이 작용하여 자전에 브레이크를 건다. 지구의 자전은 감속되고, 그 반작용으로
달은 지구에서 에너지를 얻고 지구에서 멀어진다.

그러면 지구의 자전은 어느 정도까지 느려지고, 달은 얼마만큼 멀어지는가? 현재 달은
약 27일로 지구 주위를 일주하고 있다. 달은 멀어짐과 동시에 공전 주기가 길어진다.
지구의 자전 주기는 느려지고, 그 감속 비율은 달의 공전 속도보다 빠르다. 따라서
하여간 지구의 자전 주기와 달의 공전 주기는 일치하게 될 것이다.

지구에 바다가 계속 존재한다는 것을 전제로 한 계산에 따르면, 약 140억 년 후에 지구의
자전 주기와 달의 공전 주기는 양쪽 모두 약 47일이 된다. 지구와 달의 거리는 현재의
약 1.4배인 약 55만 km가 된다. 이 때 달은 지구에서 보면 언제나 같은 위치에 있게 될
것이다. 해면은 달과 같은 방향으로 불어나 방향의 어긋나기는 없어진다. 지구 자전을
감속시키는 요인이 없어지고 더 이상 자전은 느려지지 않고 달도 그 이상 멀어지지 않게
된다.