"달이 항상 같은 면만 보이는 이유"

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달은 왜 항상 같은 면만 보일까?
달 뒷면과 ‘조석 고정(동주기 자전)’의 과학

밤하늘의 달을 아무리 오래 바라봐도 한 가지는 변하지 않습니다. 달의 무늬, 이른바 ‘달 토끼’는 늘 같은 자리에 있습니다. 그렇다면 자연스러운 질문이 떠오릅니다.

“달은 정말 한쪽 면만 가지고 있을까?”

답은 “아니다”입니다. 달은 앞면과 뒷면을 모두 가지고 있지만, 지구에서는 항상 같은 면만 보일 뿐입니다.

 

달이항상 같은 부위만 보이는이유

 

1. 핵심 결론부터 --- 자전과 공전 주기가 같다

달이 항상 같은 면만 보이는 이유는 단 하나입니다.

달의 자전 주기 = 달의 공전 주기

달은 약 27.3일에 한 번 지구를 한 바퀴 돕니다(공전). 동시에 달 자체도 같은 27.3일에 한 번 스스로 회전합니다(자전).

이 두 주기가 정확히 일치하는 상태를 천문학에서는 ‘조석 고정’, 또는 동주기 자전이라고 부릅니다.

 

달이 간혹 나를 따라오는것처럼 보이는이유

 

2. 비유로 이해하기--- 사람과 손바닥 실험

이해를 돕기 위해 아주 간단한 상상을 해봅시다.

• 당신이 원의 중심에 서 있습니다 (지구)
• 한 사람이 당신 주위를 빙글빙글 돕니다 (달)
• 그 사람은 걸어가는 동안 몸을 천천히 돌려 항상 당신을 바라봅니다

그 사람은 분명 자기 몸을 회전하고 있습니다. 하지만 중심에 있는 당신 입장에서는 항상 같은 얼굴만 보입니다.

달도 정확히 이 상태입니다. “안 도는 것처럼 보일 뿐, 실제로는 돌고 있다”는 점이 핵심입니다.

 

진실은 간혹 달의 뒷면에 존제한다

 

3.그렇다면 달 뒷면은 영원히 못 보는 걸까?

흔히 “달의 뒷면은 영원히 보이지 않는다”고 말하지만, 이것도 절반만 맞는 말입니다.

실제로는 달의 궤도가 완벽한 원이 아니고, 약간 기울어져 있기 때문에 우리는 시간이 지나면서 달 표면의 약 59%를 볼 수 있습니다.

이 현상을 천문학적 리브레이션이라고 합니다. 달이 고개를 살짝 끄덕이는 것처럼 보이는 효과입니다.

하지만 나머지 약 41%는 지구에서 어떤 각도로도 볼 수 없는 진짜 ‘달 뒷면’입니다.

 

3년만의 개기월식

 

4.왜 이런 조석 고정이 생겼을까?

여기서 등장하는 주인공이 바로 지구의 중력입니다.

과거의 달은 지금처럼 안정적이지 않았습니다. 자전 속도도 더 빨랐고, 표면도 훨씬 뜨거웠습니다.

이때 지구의 강한 중력은 달을 마치 반죽처럼 조금씩 늘리고 줄이며 잡아당겼습니다.

그 결과 달의 회전 에너지는 점점 줄어들었고, 결국 가장 안정적인 상태, 즉 한쪽 면을 지구에 고정한 회전 상태로 멈추게 됩니다.

이것이 바로 조석 고정입니다. 우연이 아니라, 수십억 년에 걸친 물리적 필연입니다.

 

달의 표면은 왜 항상 똑같이 보이죠

 

5.달 뒷면은 앞면과 뭐가 다를까?

흥미롭게도 달의 앞면과 뒷면은 꽤 다릅니다.

• 앞면: 어두운 평원(월해)이 많음
• 뒷면: 크고 깊은 충돌 크레이터가 대부분

이는 지구가 거대한 방패처럼 작용해 운석 충돌을 대신 맞아준 결과이기도 합니다.

우리가 보는 달의 얼굴은 사실상 지구와 함께 진화한 표면인 셈입니다.

 

매일 달을봐도 보이는건 한쪽면뿐

 

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6.달은 안 도는 게 아니라 '같이돈다'

• 달은 자전한다 
• 달은 공전한다 
• 자전 주기 = 공전 주기 
• 그래서 항상 같은 면이 보인다 

달은 지구를 바라보며 같은 속도로 함께 회전하는 완벽한 파트너입니다.

 

별란 아이들

 

달의 '한쪽얼굴'은 우연이 아니다

달이 항상 같은 면만 보이는 현상은 신비나 우연이 아니라 중력과 시간의 합작품입니다.

달은 수십억 년 동안 지구의 중력에 조금씩 깎이고 다듬어져 지금의 안정적인 자세에 도달했습니다.

우리가 매달 같은 달을 본다는 사실은 사실상 지구와 달이 얼마나 깊이 묶여 있는지를 보여주는 증거입니다.

다음에 달을 볼 때는 이렇게 생각해보세요.

“달은 나를 향해 멈춰 있는 것이 아니라,
나와 같은 속도로 함께 돌고 있다.”