며칠 전, 굉장히 유명한 천문 현상이 일어났습니다. 바로 태양의 일부분이 달에 가려지는 일식인데요. 일식을 관측하신 분도, 관측하지 못한 분도 계실겁니다. 이 기사에서는 일식이 어떻게 생기고 일식에는 어떤 종류가 있는지, 그리고 다음 일식은 언제 볼 수 있는지에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
일식이란?
일식이란 달이 태양을 가리는 천문현상입니다. 아래 그림을 보시면 태양과 달, 그리고 지구가 일직선상에 있을 때 일식이 일어날 수 있습니다. 만약 일직선상에 없다면 달로 인해서 완전히 가려지는 지역이 지구 밖이 되겠죠? 달로 인해 완전히 가려지는 지역을 본 그림자라고 합니다. 이렇게 본그림자가 지구 표면에 맺히면 그 지역에서 개기일식을 관측할 수 있게 되는 것입니다. 다시 말하면 지구가 태양 주변을 공전하고 있고, 달이 지구 주변을 공전하고 있기 때문에 태양-달-지구 형태로 배율이 될 때 일식 현상이 발생하게 됩니다. 공전이란 어떤 주기를 가지고 한 천체가 다른 천체를 한 바퀴 도는 현상을 말하고 있습니다.
일식의 종류?
[1. 부분일식]
그렇다면 일식의 종류는 무엇이 있을까요? 한국에서 지난 6월 21에 관찰한 일식은 아래 그림처럼 태양의 일부분만 가려졌습니다. 이러한 일식을 부분일식이라고 합니다. 부분일식이 일어나는 지역은 처음 그림에 본 그림자 말고 반그림자로 가려지는 지역에서 일어납니다. 이번에 대한민국에서 나타는 부분일식 또한 반그림자에 의해 가려지는 곳에 대한민국이 위치하고 있어서 일어난 일식입니다. 아래 사진은 6월 21일에 한국과학영재학교 천문대에서 찍은 부분일식 사진입니다.
[2. 개기일식]
다음으로 개기일식이 있습니다. 개기일식이란 지구의 본 그림자에 정확히 들어간 지역에서 나타나는 일식입니다. 개기일식이 관측되는 지역은 매우 적은데 그림자의 중심에 있는 지름 250km 정도의 좁은 지역만이 이 일식을 관측할 수 있습니다. 즉 본 그림자 안에 있는 지역만 관측할 수 있는 의미입니다. 이러한 달의 그림자는 시속 4400km라는 매우 빠른 속도로 서쪽에서 동쪽으로 이동하기 때문에 우리가 개기일식 현상이 일어나고 있는 태양을 볼 수 있는 시간은 많아봤자 5분 정도로 매우 적습니다. 살면서 못 본 사람이 많을 만큼 일식은 보기 힘든 천문 현상인 것입니다. 또한 먼 미래에는 개기 일식을 볼 수 없게 됩니다. 달이 아주 조금씩 지구에서 멀어지고 있기 때문입니다. 달이 지구에서 멀어지게 되면 달의 겉보기 크기가 작아집니다. 사과를 우리 눈 가까이 가져갔을 때 사과는 아주 크게 보이지만 사과를 저 멀리 가져다 두면 우리가 보기에 사과는 아주 작은 크기로 보이는 것과 같은 원리입니다. 달이 지구로부터 멀어지게 되면 달의 겉보기 크기가 작아지게 되어 태양을 완전히 가릴 수 없게 될 것입니다. 그렇기 때문에 머나먼 미래에는 개기 일식을 볼 수가 없게 됩니다. 이러한 개기일식을 영상으로라도 준비해보았습니다. 우리나라에서는 2035년 9월 2일 아침에 강원도 최북단 지역에서 개기일식을 볼 수 있다고 합니다.
[3. 금환일식]
우리가 부분일식을 관측했을 때 대만에서는 금환일식을 관측했습니다. 금환 일식이란 태양이 달에 의해 가려질 때 완전히 가려지지 않고 태양의 끝 부분이 살짝 튀어나오는 현상으로 달과 지구 사이의 거리가 멀어져서 달이 평소보다 작게 보이게 되면 금환 일식이 일어나게 됩니다. 아래 사진은 우리나라에서 부분일식이 일어나고 있을 때 대만에서 금환 일식을 관측한 사진입니다.
이렇게 멋진 금환 일식은 2041년 10월 25일 독도에서 볼 수 있는 금환 일식이 있고, 2095년 11월 27일 호남 및 제주도를 제외한 전국에서 볼 수 있는 금환 일식이 있습니다. 2095년의 금환일식은 18살 학생기자인 제가 93살이 되어야 볼 수 있는 일식입니다. 이 글을 읽는 여러분 모두 꼭 관찰할 수 있기를 바라겠습니다.
왜 매달 일식이 일어나지 않는 것일까?
앞에서 태양-달-지구 순서로 일직선상에 있을 때 일식이 일어난다고 설명한 바 있습니다. 그렇다면 달이 한 달마다 지구를 공전하고 있기 때문에 매달 일식이 일어나야하는 것 아닐까요? 하지만 매달 일식이 일어나지 않습니다. 지구가 태양을 도는 공전 궤도면과 달이 지구를 도는 공전궤도면이 나란하지 않기 때문입니다. 아래 그림을 보시면 공전궤도면을 지구에서 봤을 때 다음과 같이 투영되는데 달의 경로인 백도와 태양의 경로인 황도가 5도 기울어진 것을 보면 일식이 일어날 때는 두 경로가 만나는 교점에서 일식이 일어납니다. 그렇기 때문에 매달 일식이 일어나지 않는 것입니다.
이렇게 태양과 지구 사이 거리에 따라서 종류가 달라지며 매 달 같은 장소에서 일어나지 않는 일식은 우리에게 있어서 아주 신기한 천문 현상입니다. 살면서 보기 힘든 일식을 이번에 못 보신 분들은 다음에 도전해보는 것이 어떨까요?
참고문헌
[1] https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=15361825&memberNo=31559503
첨부 이미지 출처
[1] http://study.zum.com/book/11537
[2] 한국과학영재학교
첨부 동영상 링크
[1] https://youtu.be/xAuVs9_o9RY
KOSMOS PHYSICS 지식더하기
작성자│김승우
발행호│2020년 여름호
