2021년의 달을 미리 본다…내 생일엔 어떤 달이 뜰까

나사, 연중 달 모양 변화 담은 애니메이션 공개
1시간 단위로 달 모양·크기·거리 등 검색도 가능

미국항공우주국이 작성해 공개한 2021년 달의 위상 변화 애니메이션 장면.

미국항공우주국(나사)이 2021년을 앞두고 내년 한 해 동안 달의 모습이 어떻게 변하는지를 보여주는 약 5분짜리 애니메이션(https://www.youtube.com/watch?v=GYE2P7BWBAs&feature=emb_logo)을 제작해 공개했다. 또 달의 모습을 1시간 단위로 검색해서 볼 수 있는 전용 웹 페이지(https://svs.gsfc.nasa.gov/4874)도 만들었다.

이 애니메이션은 2009년부터 달 주위를 돌고 있는 달정찰궤도선(LRO)이 찍은 이미지를 기반으로 했다. 나사는 이용자의 이해를 돕기 위해 달 표면에 각 지역의 이름과 아폴로 우주선이 착륙했던 지점을 표시해 놓았다. 달 이미지 아래엔 해당 시간의 지구와 달 사이 거리 등 추가 정보도 게시했다. 나사는 매년 `달 위상과 칭동'이란 제목으로 지구와 달의 자전, 공전 주기에 맞춰 한 해 동안 달의 모습이 어떻게 변하는지 시뮬레이션한 영상과 데이터를 공개한다.

웹 페이지에 들어가서 보고 싶은 달과 날짜, 시간을 선택하면 해당 일시의 달 모습을 볼 수 있다. 예컨대 내년에 맞게 될 생일이나 각종 기념일에 뜨는 달을 미리 확인해 볼 수 있다. 다만 세계표준시 기준으로 제작돼 있으므로, 한국 시간으로 보려면 9시간을 빼야 한다.

나사 웹 페이지에서 검색한 2021년 1월1일 밤 10시의 달. 보름달에서 사흘이 지난 뒤라 오른쪽이 약간 가려졌다.

달 모양은 한 달을 주기로 규칙적으로 변한다. 이를 월령 주기라고 하는데, 이는 달이 지구를 공전하면서 태양과의 각도가 변함에 따라 일어나는 현상이다.

월령 주기는 해가 지고 난 뒤 서쪽 하늘에 나타났다 지는 초승달과 함께 시작된다. 이후 뜨는 위치는 매일 12~13도씩 동쪽으로 이동한다. 오른쪽이 둥근 상현달은 해질 무렵 남쪽 하늘 높이 떴다가 자정 무렵 서쪽으로 진다. 보름달은 달과 태양이 지구를 사이에 두고 서로 반대쪽에 있을 때 뜨는 달이다. 보름달은 일몰 직후 나타나 자정 무렵 가장 높이 뜬 뒤 동틀 무렵 서쪽 하늘로 진다. 왼쪽이 둥근 하현달은 자정 무렵 동쪽 하늘에서 뜬다. 하현달은 낮에 해가 뜬 뒤에도 오랫동안 서쪽 하늘에서 뚜렷이 보이는 경우가 많다. 그믐달은 해뜨기 전 동쪽 하늘에서 볼 수 있다.

가장 멀리 있을 때의 달과 가장 가까이 있을 때의 달 크기 비교. 위키미디어 코먼스

지구에서 보는 달은 항상 같은 면이다. 그래서 지구를 향하고 있는 쪽을 달의 앞면이라고 부른다. 이런 현상은 달의 자전과 공전 주기가 27.3일로 같기 때문이다. 예컨대 내가 달이고 내 앞에 지구가 있다고 가정 할 경우, 내가 지구를 계속 쳐다보면서 지구를 360도 도는 것과 같은 방식이다. 지구를 보며 한 바퀴 돌아 제자리로 돌아오면 그 사이에 내 몸도 360도 회전하게 된다. 인류가 처음 달의 뒷면을 본 건 1959년 10월 소련의 루나3호 무인 탐사선이 찍은 사진이었다. 처음으로 달 뒷면에 착륙한 우주선은 지난해 1월 중국의 창어 4호였다.

그러나 우리가 정확히 달의 절반만 보는 것은 아니다. 달은 지구와 궤도 기울기가 다른 데다, 지구를 타원으로 공전하기 때문에 좌우, 상하로 그때그때 약간씩 보이는 부분에 차이가 난다. 이를 합치면 지구에서 볼 수 있는 달의 앞쪽 부분은 전체의 59%다. 이를 달의 칭동(lunar libration) 현상이라고 부른다. 달이 공전 궤도상에서 가장 가까이 있을 때(35만6400km)와 가장 멀리 있을 때(40만6700km)의 차이는 최대 14%, 우리 눈에 보이는 겉보기 크기(지름) 차이는 12%다.

곽노필 선임기자 [e-mail], ▶곽노필의 미래창 바로가기