주메뉴바로가기.. 본문바로가기

개기월식 때 달이 빨갛게 변하는 이유는?

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2018년 01월 26일 19:06 프린트하기

1월 31일 밤, 또 하나의 우주 쇼가 펼쳐집니다. 바로 35년 만에 나타나는 슈퍼 블루문 개기월식인데요. 개기월식은 달이 지구 그림자에 가려져 나타나는 현상입니다. 이때 보름달이 빨갛게 물들며 신비로운 광경을 연출합니다. 개기월식 때 달이 빨갛게 보이는 이유는 무엇일까요? 달이 붉게 변하는 이유에서부터 개기월식과 개기일식의 차이점, 과학적 가치까지 다양한 궁금증들을 함께 풀어보겠습니다. 

 

giphy.com 제공
giphy.com 제공
 

1. ‘슈퍼 블루문’이 일어나는 이유는?  


개기월식은 태양, 지구, 달이 일직선을 이뤄, 달 전체가 지구의 그림자에 가려지는 현상입니다. 태양은 지구 뒤에서 지구의 그림자를 만들어 달을 가리고, 지구는 달에 도달하는 직사광선을 차단해 개기월식을 만듭니다.


이번 개기월식은 달이 지구에 가까이 접근해 크게 보이는 슈퍼문과 블루문까지 겹치기 때문에 더욱 드문 현상입니다. 슈퍼문은 가장 멀리 있을 때의 보름달보다 14% 더 크고 30% 더 밝은 보름달을 말합니다. 


블루문은 한 달에 두 번째로 뜨는 보름달인데요. 한 달은 28~31일이어서 19년마다 7번씩 한 달에 보름달이 두 번 뜰 때가 있습니다. 서양에서는 예로부터 한 달에 두 번째 뜨는 보름달인 블루문을 불길하게 인식해 ‘블루문’이라 불렀습니다. 

 

2015년 마이크로문과 슈퍼문의 개기월식 비교 사진. - wikimedia 제공
2015년 마이크로문과 슈퍼문의 개기월식 비교 사진. - wikimedia 제공

 


2. 개기월식 때 달이 왜 빨갛게 변할까?


개기월식이 일이나면 달은 붉은 색으로 물들기 때문에 ‘블러드문’이라고도 부릅니다. 지구 그림자의 어두운 부분이 달 표면으로 떨어지기 때문인데요. 전체적으로 붉은 색을 띠는 이유는 ‘레일리 산란(Rayleigh scattering)’ 때문입니다.


이는 빛의 파장보다 훨씬 더 작은 분자나 입자들에 의한 산란을 말하는데요. 지구의 대기로 들어오는 햇빛은 여러 가스 및 물방울, 먼지 등의 입자에 부딪치며 흩어지게 됩니다. 이때 보라색이나 파란색처럼 파장이 짧은 빛은 산란이 되는 반면에 적색 및 오렌지색처럼 긴 파장의 빛은 달의 표면까지 도달해 구부러지거나 굴절되며 붉은 빛을 띠게 됩니다.


그렇다면 이번 개기월식은 얼마나 붉고 선명하게 보일까요? 개기월식 때 달이 얼마나 잘 관측되는지에 대한 정도를 나눠놓은 ‘댄존 등급(Danjon Scale)’이라는 것이 있습니다. 프랑스 천문학자 루이스 댄존이 달이 보이는 정도를 0~4까지 등급화해 놓은 지표입니다. 


댄존 등급은 지구의 대기 상태가 큰 영향을 미칩니다. 지구상에 화산활동이 일어난 뒤에 일어난 개기월식에서 달은 매우 어둡게 관측되곤 했습니다. 대기 중의 먼지나 습도 등도 영향을 줄 수 있습니다.  


댄존 등급에서 0등급은 가장 어두운 단계입니다. 1등급은 달이 회갈색 빛으로 보이며 달의 세부 구조를 파악하기 힘든 상태입니다. 2등급은 진한 붉은색으로 보이며 바깥 테두리가 밝아집니다. 3등급은 붉은 빛의 달로써 테두리가 밝은 황색으로 빛납니다. 4등급은 달이 오렌지색으로 보이며 테두리가 푸르스름한 빛을 띱니다.

 

댄존 등급. 0단계이 가장 어두운 단계이다. - timeanddate.com 제공
댄존 등급. 0단계이 가장 어두운 단계이다. - timeanddate.com 제공

 

3. 개기월식은 몇 분 동안 볼 수 있나?


개기월식은 대개 수 시간 동안 진행됩니다. 참고로 그동안 일어난 개기월식 중 가장 길었던 개기월식은 1953년 7월 26일 일어난 월식으로, 총 100분 43초 동안 관측됐습니다.


이번 개기월식은 서울을 기준으로 31일 오후 8시 48분에 시작돼 오후 9시 41분에 완전히 가려집니다. 완전한 개기일식이 일어나는 시간은 약 1시간 16분 가량으로 예측되며, 전체 일식은 다음 날인 1일 오전 1시 10분경에 종료될 예정입니다. 


개기월식은 먼저 달이 지구의 반그림자(Penumbral)에 가려 부분월식이 시작됩니다. 이 단계는 육안으로 쉽게 볼 수 없습니다. 그리고 태양빛을 완전히 차단한 지구의 본그림자(umbra)가 달을 덮으며 붉게 물들입니다. 지구의 그림자가 달을 완전히 덮은 개기월식이 일어난 뒤, 다시 지구의 본그림자가 달에서 멀어지고 반그림자도 완전히 사라지며 월식이 종료됩니다.  


개기월식의 단계적 변화 - NASA 제공
개기월식의 단계적 변화 - NASA 제공

 

4. 개기일식과 개기월식의 차이점은?


개기월식은 태양-지구-달이 일직선을 이룰 때 나타납니다. 달은 스스로 빛을 내지 못하고 태양 광선을 반사해 빛나죠. 월식은 지구가 태양의 광선이 달에 직접 도달하는 것을 차단하기 때문에 발생합니다. 


개기일식은 태양-달-지구가 일직선을 이룰 때 나타납니다. 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리기 때문에 나타나는데요. 개기일식은 보통 약 160km~1만6000km 사이의 좁은 벨트 모양의 영역에서만 볼 수 있는 반면, 개기월식은 훨씬 더 넓게 대략 지구의 절반 정도의 영역에서 관측할 수 있습니다. 

 

 

또 개기일식은 월식에 비해 훨씬 짧게 관측됩니다. 대개 30초에서 길게는 6분 정도 진행됩니다. 일식은 특수 안경을 꼭 착용해야 하는데 반해, 월식은 육안으로 관찰해도 된다는 점도 차이점입니다. 특이한 것은 개기일식이나 개기월식은 꼭 홀로 나타나지 않는다는 점입니다. 개기일식은 개기월식이 발생하기 전후 2주 사이에 발생합니다. 

이번 월식을 관측할 수 있는 지역. 진한 회색으로 표시된 부분을 제외하고는 관측이 가능합니다. - NASA 제공
이번 월식을 관측할 수 있는 지역. 진한 회색으로 표시된 부분을 제외하고는 관측이 가능합니다. - NASA 제공


5. 어떤 과학적 가치가 있나?


이번 개기월식은 과학자들에게 달 표면에 대한 새로운 연구의 기회가 될 예정입니다. 미 항공우주국(NASA)은 개기월식 때 열화상 카메라를 사용해 달 표면의 온도 변화를 통해 달의 암석 표면이 어떻게 달라지는지 발견할 단서를 얻을 것이라고 밝혔습니다.


NASA의 고다드 우주비행센터의 노아 페트로는 “개기월식이 일어나면 태양 빛이 가려져 마치 오븐에서 냉동실로 옮겨지는 것처럼 달의 표면 온도에 극적인 변화가 일어날 것”이라고 설명했습니다. 


그는 하와이 마우이 섬의 관측소에서 이번 개기월식을 관측하며, 라이너 감마(Reiner Gamma)로 알려진 달 표면의 올챙이 모양의 60km 길이의 지역을 포함한 여러 곳의 열 변화를 연구할 계획입니다. 월식에 의한 급격한 냉각 변화를 통해 달 표면의 ‘레골리스(Regolith)’라는 토양에 대해 지질 정보를 알아보기 위해서입니다.


미국 콜로라도 볼더 대학의 대기 및 우주 물리 연구소의 폴 헤인 연구원은 “개기월식 중 열화상 카메라로 관측하면 달의 전체 특성이 변하는 것을 관찰할 수 있다”며, “어둠 속에서 익숙한 지형들은 볼 수 없으며, 연구되지 않은 지역의 일부 분화구는 그곳의 암석들이 여전히 따뜻하기 때문에 빛을 내기 시작한다”고 말합니다.  


달의 표면이 얼마나 빨리, 또는 서서히 열을 잃는지 어떻게 달라질까요. 암석의 크기와 재질의 특성, 성분, 다공성 여부, 토양이 얼마나 푹신푹신한지 등에 여러가지 요소가 영향을 미칩니다. 이번 연구에서 얻는 정보들은 적절한 착륙 지점 찾기에도 필요하며, 달 표면이 어떻게 진화하고 있는지를 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 

 

 

달의 라이너 감마 지역 - NASA 고다드 우주비행센터 제공
달의 라이너 감마 지역 - NASA 고다드 우주비행센터 제공


출처 및 참고

https://www.timeanddate.com/eclipse/why-does-moon-look-red-lunar-eclipse.html 

https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_eclipse

https://eclipse.gsfc.nasa.gov/LEplot/LEplot2001/LE2018Jan31T.pdf

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/what-scientists-can-learn-about-the-moon-during-the-jan-31-eclipse 

 

 

※필자소개
이종림. IT전문지 마이크로소프트웨어와 과학동아에서 기자로 일했으며, TV 예능 ‘용감한 기자들’에 출연했다. 최신 IT기기, 게임, 사진, 음악, 고양이 등에 관심이 많다. 

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2018년 01월 26일 19:06 프린트하기

혼자보기 아까운 기사
친구들에게 공유해 보세요

네이버밴드 구글플러스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

5 + 9 = 새로고침
###
과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

관련 태그뉴스