달이 가려져서 일부가 보이지 않는 걸까요?
우리는 지구에 머물면서 달의 밝은 면이 궤도를 돌면서 조금씩 우리 쪽으로 향하는 모습을 지켜봅니다.
매일 올려다보면 달은 때로는 초승달 모양이고 때로는 둥글다. 인간은 달 주위를 움직이는 것이 아닙니다. 지구 주위를 움직이는 것은 달이며, 이로 인해 태양이 비추는 쪽이 때로는 지구를 더 많이 향하거나 때로는 덜 향하게 됩니다. 왼쪽은 태양, 지구, 달의 위치이고, 오른쪽은 지구에서 보는 달의 위치입니다.
먼저 추측해 보세요
평범한 초승달은 지구의 그림자에 가려져 있는 걸까요?
정답과 설명 보기
아니요 — 일반적인 달의 위상은 달이 지구 주위를 이동할 때 우리를 바라보는 빛을 받는 표면의 비율이 변화하면서 발생합니다. 월식은 지구가 태양빛을 차단할 때 발생합니다.
그렇다면 경험과 과학을 연결하세요
먼저 지구를 찾아보세요
지구는 중앙에 있고 당신은 지구에 머물러 있습니다. 햇빛은 오른쪽에서 빛나고, 태양을 향한 달의 반쪽을 비춥니다. 초승달 동안에는 대부분의 밝은 면이 지구 반대쪽을 향합니다.
초승달: D = 0°, i ≒ 180°
달은 지구를 향해 옆으로 움직인다
달은 궤도를 계속해서 태양을 기준으로 원의 1/4에 도달합니다. 지구상의 사람들은 반은 밝고 반은 어두움을 보는데 이를 상현달이라고 합니다.
권선: D = 90°, k ≒ 1/2
달은 태양의 반대편으로 이동한다.
지구의 양면은 각각 태양의 방향과 달의 방향입니다. 빛을 받는 쪽이 우리를 바라보고 있어 보름달을 이룬다. 이 다이어그램은 궤도 경사와 월식을 시뮬레이션하지 않습니다.
보름달: D = 180°, i ≒ 0°
계속해서 돌아다니며 초승달로 돌아갑니다.
보름달이 지나면 밝은 부분이 점차 줄어들고, 쇠퇴기를 지나 초승달로 돌아옵니다. 변화는 사람이 지구를 떠나 위치를 바꾸는 것이 아니라 해와 땅과 달의 상대적인 방향에서 오는 것이다.
k = (1 + cos i)/2 ≈ (1 − cos D)/2
원을 완성하고 초승달로 돌아갑니다
달은 태양을 기준으로 한 바퀴 공전하고, 달의 밝은 면은 다시 지구 반대쪽을 향합니다. 초승달, 보름달, 2개의 분기달을 비교하면 지구가 항상 그림자를 드리우는 것이 아니라 반대 방향에서 변화가 발생합니다.
D = 0°와 같은 방향으로 360°; k ≒ 0
계산 과정 펼치기
i ≈ 180° − D k = (1 + cos i)/2 k ≈ (1 − cos D)/2 照明百分比 = 100k
D는 지구 주위의 각도이고, i는 달의 위상각입니다. 그들은 같은 각도가 아닙니다. 보각은 태양광 조명 근사치로 사용됩니다. k는 조도비만을 나타낼 뿐 손익 방향만을 결정하지는 않습니다.
한번 시도해 보세요
달을 궤도로 드래그하거나 "초승달, 1분기, 보름달, 마지막 분기"를 눌러 친숙한 달의 위상으로 이동하세요. 우리는 지구상에 남아 있습니다.
한번보세요 →
기호를 외울 필요가 없습니다
- D
- 지구에서 볼 때 태양의 방향에 대한 달의 공전 각도, 0°는 초승달입니다.
- i
- 위상각, 정점은 달의 중심에 있습니다. 이 모델 cos i = −cos D
- k
- 지구에서 본 달 디스크 조명의 비율
알고리즘, 정확성 및 적용 범위
원래 공식(48.1)은 위상각 i에 따라 조명 비율을 계산합니다. 이 수업에서는 태양, 지구, 달 사이의 공간 관계를 사용합니다. 태양 광선은 거의 평행하고 달은 태양 방향을 기준으로 원형 궤도를 따라 움직입니다. D에서 i=acos(−cos D)를 유도하고 이를 원래 공식에 대입합니다. 태양 방향이 고정된 이 참조 다이어그램은 상대적인 위치를 설명하며 실제 태양이 움직이지 않는다는 의미는 아닙니다. 태양과 달 사이의 제한된 거리, 달의 궤도 경사, 일식, 지구 조명, 지형 및 지역 지평선으로 인해 발생하는 작은 수정은 제외됩니다. 밝은 표면의 왼쪽과 오른쪽은 이익과 손실만을 나타낼 뿐이며 어떤 위치에서도 실제 달 위치 각도를 나타내지는 않습니다. 날짜 예측이나 정확한 대회 시간이 없습니다.
내 이해 확인
이 달의 위상 주기 동안 관찰자는 어디에 있습니까?
항상 지구상에 — 인간이 지구에 머물면서 달의 궤도는 우리가 보는 밝은 면의 비율을 변화시킵니다.
보름달이 뜨면 달은 대략 지구의 어느 쪽에 위치하나요?
태양과 반대쪽 — 이때 태양을 향하고 있는 달의 빛을 받는 쪽도 대략 지구를 향하고 있습니다.
윗줄과 아랫줄 모두 반조명인데 50%만 구별이 가능한가요?
할 수 없다 — 조명 비율은 동일하지만 궤도에서 달의 위치와 달의 차고 기우는 방향이 다릅니다.
우리는 지구에 머무르고 달은 지구 주위를 공전합니다. 빛을 받는 표면이 우리를 얼마나 향하고 있는지에 따라 우리 앞에 있는 달의 위상이 결정됩니다.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 아니요. 48 장