지구의 자전과 공전

우리는 지구가 빠른 속도로 돌면서 자전하고 있다는 사실을 느끼지 못하고 살아갑니다. 이것은 움직이는 거대한 지구를 눈으로 직접 볼 수가 없기 때문입니다. 아침이면 해가 뜨고 저녁이면 해가 지는 것은 해가 움직이는 것이 아니라 사실은 지구가 움직여서 나타나는 현상입니다. 동력 상태인 지구는 남극과 북극으로 이어지는 자전축을 중심으로 하루에 한 바퀴의 주기로 서에서 동으로 회전을 하는데 이것을 지구의 자전이라고 합니다.

 

 

 

지구가 자전한다는 사실을 최초로 증명한 사람은 프랑스의 과학자 푸코입니다.

 

그는 1851년 파리의 판테온 사원의 천장에 67m길이의 줄에 매달아 놓은 28kg의 추를 진동시켰습니다. 시간이 지나면서 추의 진동면은 서서히 회전하였으며 이는 지구가 자전한다는 사실을 증명하는 실험이었습니다.

 

천장에 매달아 놓은 진자는 주변이 흔들리거나 회전하더라도 관성으로 인하여 운동 상태를 유지하게 됩니다. 이는 진자의 진동면의 회전이 관측된다면 관찰자 자신이 회전하고 있다는 의미이며 이것은 바로 지구가 자전하고 있다는 의미입니다.

 

지구는 시속 1,609km/h로 한 시간에 15º씩 빠른 속도로 회전을 하면서 지구에서 1억 4960만 km 거리의 태양을 중심으로 시간당 약 10만 km의 속도로 공전을 하고 있습니다. 

 

지구의 자전과 공전의 증거는 여러 현상에서 살펴볼 수 있습니다. 지구는 지축을 중심으로 하루에 한 번씩 자전을 함에 따라 밤과 낮이 생기고 한 번 자전하는데 걸리는 시간은 태양을 기준으로는 24시간이고 항성을 기준으로는 23시간 56분 4초입니다. 이와 같은 차이가 생기는 이유는 지구는 공전을 하기 때문입니다.

 

또한 북반구에서 직선 방향으로 발사한 물체는 오른쪽으로 치우쳐 날아가는데 이것은 지구 자전으로 인한 현상으로 코리올리 효과라고 합니다. 코리올리 효과는 해류의 운동방향이나 바람이 지구 자전에 의한 원심력 때문에 북반구에서는 오른쪽으로 남반구에서는 왼쪽으로 향하게 되는 현상으로 코리올리에 의해 1835년에 알려졌습니다.

 

태양을 중심으로 돌고 있는 지구의 공전의 속도는 평균 29.7859km/s이며 공전 주기는 365.26일입니다. 공전으로 일어나는 현상으로는 계절의 변화, 일조 시간의 변화, 태양 남중 고도의 변화를 발생시킵니다. 그 외에 하루 중 기온의 변화, 계절에 따라 별자리가 바뀌는 현상 등 공전에 의해 지구는 다양한 환경 영향을 받고 있습니다.

 

지금 이 순간도 지구는 공전과 자전을 하고 있으며 만약 돌아가던 지구가 정지하게 된다면 햇빛이 한쪽만 비치게 되어 반대편은 산소가 부족해지고 얼어 붙게 될 것이고 바다는 밀물과 썰물이 일어나지 않고 파도가 사라지고 바람이 불지 않으며 구름도 움직임이 없어지고 생태 불균형과 환경 파괴가 발생하여 사람들이 살 수 없는 지구가 될 것입니다.

 

가설한 이러한 현상은 일어나지 않겠지만 평소 우리가 느낄 수 없는 지구의 자전과 공전이 지구의 환경에 미치는 영향이 얼마나 중요한 지 알 수 있습니다.