달이 항상 같은 면만 보이는 이유: 조석 잠금(Tidal Locking)

밤하늘을 올려다보면 달이 항상 익숙한 모습으로 보이죠?

보름달이든 초승달이든, 달의 표면 무늬(크레이터와 어두운 부분)는 거의 변함없이 같아요.

 

왜 달은 지구에 항상 같은 면만 보여줄까요?

이 현상을 **조석 잠금(Tidal Locking)**이라고 부르며, 우연이 아니라 물리적인 이유 때문입니다.

 

오늘은 이걸 쉽고 자세히 설명해볼게요!

1. 기본 사실: 달의 자전과 공전 주기가 같다

달은 지구 주위를 돌면서(공전) 스스로도 회전(자전)합니다. 놀라운 점은:

• 달의 공전 주기: 약 27.3일 (지구를 한 바퀴 도는 시간)
• 달의 자전 주기: 정확히 27.3일

이 때문에 달이 지구를 한 바퀴 도는 동안 정확히 한 번 자전해서, 항상 같은 면이 지구를 향하게 돼요. 마치 두 사람이 손잡고 원을 그리며 돌 때, 서로를 마주 보며 회전하는 것과 비슷하죠.

위 그림처럼, 달이 자전을 하지 않으면 뒷면이 보일 텐데 실제로는 자전 때문에 같은 면만 보입니다.

2. 왜 이렇게 됐을까? 조석 잠금의 원리

이건 우연이 아니에요. 지구와 달의 중력(조석력) 때문에 생긴 현상입니다.

• 과거 달은 지금보다 훨씬 빠르게 자전했어요. (달이 지구에 더 가까웠을 때)
• 지구의 중력이 달을 살짝 타원형으로 변형시켰어요. (지구 쪽이 약간 불룩하게)
• 달이 빠르게 자전하면 이 불룩한 부분이 지구를 향하지 않을 때가 생기고, 지구 중력이 그 부분을 끌어당겨 회전을 방해(브레이크)합니다.
• 수억 년 동안 이 과정이 반복되면서 달의 자전 속도가 점점 느려졌고, 결국 공전 주기와 정확히 맞춰졌어요.

이 현상을 조석 잠금이라고 해요. 많은 위성에서 볼 수 있는 흔한 현상입니다. (예: 목성의 여러 위성도 주인 행성에 같은 면만 보여줘요)

 

3. 달의 앞면과 뒷면: 근월면 vs 원월면

• 근월면(Near Side): 지구에서 보는 면. 어두운 '바다'(마레, 용암으로 채워진 평야)가 많아 '토끼'나 '사람 얼굴'처럼 보임.
• 원월면(Far Side): 지구에서 절대 안 보이는 뒷면. 크레이터가 훨씬 많고, 바다가 거의 없어요.

1959년 소련 탐사선이 처음 촬영할 때까지 인류는 뒷면을 본 적이 없었어요!

(왼쪽이 근월면, 오른쪽이 원월면)

4. 재미있는 사실

• 실제로 달의 약 59%를 볼 수 있어요. 달의 궤도가 완벽한 원이 아니고 약간 흔들리기(리브레이션) 때문이에요.
• 지구도 달의 영향을 받아 자전이 아주 조금씩 느려지고 있어요. 먼 미래에는 지구도 달에 같은 면만 보여줄 수 있을지도!

이 현상은 우주의 중력 상호작용이 얼마나 멋진지 보여주는 예죠.

 

다음에 달을 볼 때 "아, 조석 잠금 때문이구나" 생각해보세요! 🌕