[순수과학] 달에 대해서

1. 달의 물리량

달은 지구의 유일한 위성(satellite)이다. 달은 지구를 모천체로 두고 있어 지구를 중심으로 대략 한 달에 한 번 공전한다. 달은 지구에 비해서 매우 작다. 달의 반지름은 1,738km로 지구의 반지름인 6,378km에 비해 대략 4분의 1보다 약간 큰 수준이며 달의 질량은 지구 질량의 80분의 1 수준에 불과하다. 그러므로 지구와 달 계에서 무게중심은 지구의 중심 근처에 있다. 지구의 질량을 , 달의 질량을 라고 하고 지구와 무게중심 사이의 거리를 , 달과 무게중심 사이의 거리를 라고 하자. 이때 아래와 같은 식이 성립된다.

식에서 지구와 무게중심 사이의 거리인 과 달과 무게중심 사이의 거리인 의 합을 이라고 표현했다.

식에서 는 지구의 질량, 은 달의 질량을 의미하며 지구와 달 사이의 거리는 대략 384,000km이다.
2. 달의 위상변화

그림 1. 달의 위상변화

그림 2. 달의 위상별 관측 시간
달은 약 한 달을 주기로 지구 주위를 서에서 동으로 공전한다. 이에 태양과 지구 그리고 달의 위치에 따라 달을 볼 수 있는 면이 달라 위상(phase)이 달라진다. 달의 위상은 오른쪽의 [그림 1]에서 보는 것처럼 관측된다. 먼저, 달이 삭(ne…