행성의 겉보기 운동
별자리는 서로의 위치가 거의 변하지 않지만, 행성은 별자리 사이를 옮겨 다녀요. 대부분은 서에서 동으로(순행) 움직이지만, 가끔 멈춘 듯하다가(유) 동에서 서로 거꾸로(역행) 움직이기도 해요. 지구와 행성이 함께 공전하는 모습을 보며 그 까닭과, 행성이 언제 어디에서 보이는지 확인해 보세요.
2022 개정 교육과정지구과학 태양계 천체와 별과 우주의 진화 · 행성의 겉보기 운동중학교 과학 태양계 · 천체의 겉보기 운동, 행성 관측과 연계고급 지구과학 우주 · 행성의 겉보기 운동과 회합 주기지구과학 실험 우주 탐구 · 천체 관측 프로그램으로 행성의 운동 시뮬레이션
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순행역행유지구에서 본 방향(시선)
이하은T 과학 실험실
끌어서 돌리고 휠이나 두 손가락으로 확대할 수 있어요 · 바깥 띠는 아주 멀리 있는 배경 별(황도의 별자리)이에요 · 크기와 거리는 실제 비율이 아니에요
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행성
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지구에서 본 행성의 움직임 (남쪽 하늘, 왼쪽이 동쪽)
별자리를 배경으로 그동안 행성이 지나간 자리예요 · 잘 보이도록 위아래 폭을 늘려 그렸어요
순행 (서 → 동)역행 (동 → 서)유 (멈춘 것처럼 보임)
시간에 따른 행성의 위치 (황경)
값이 커지면 순행, 작아지면 역행이에요 · 점선은 지금
언제 볼 수 있을까?
해가 뜨는 시각을 6시, 지는 시각을 18시로 단순화했어요 · 지구는 1시간에 15°씩 자전해요
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시간에 따른 이각
+는 태양의 동쪽(동방 이각), −는 서쪽(서방 이각) · 점선은 지금
내행성과 외행성 비교
| 내행성 (수성, 금성) | 외행성 (화성, 목성, 토성 …) | |
|---|---|---|
| 공전 속도 | 지구보다 빠름 | 지구보다 느림 |
| 역행이 나타나는 때 | 내합 부근 | 충 부근 |
| 이각 | 최대이각보다 커지지 않음 (수성 18°~28°, 금성 약 48°) | 0°에서 180°까지 |
| 주요 위치 | 내합, 외합, 동방 최대이각, 서방 최대이각 | 합, 충, 동구, 서구 |
| 관측 | 동방 이각: 초저녁 서쪽 하늘 · 서방 이각: 새벽 동쪽 하늘 | 충: 밤새도록 · 동구: 초저녁 남쪽 하늘 · 서구: 새벽 남쪽 하늘 |
순행 · 역행 · 유
별자리를 배경으로
- 순행: 서에서 동으로 이동
- 역행: 동에서 서로 이동
- 유: 순행과 역행이 바뀔 때 멈춘 것처럼 보임
원리
공전 속도의 차이
- 행성은 태양에서 멀수록 느리게 공전해요
- 지구가 외행성을 앞지르거나, 내행성이 지구를 앞지를 때 시선 방향이 거꾸로 돌아 역행으로 보여요
- 역행은 실제 운동이 아닌 겉보기 현상이에요
이각
태양에서 떨어진 각거리
- 0°: 합 · 90°: 구 · 180°: 충
- 이각이 클수록 오래 관측할 수 있어요
내행성의 모양
위상과 크기가 변해요
- 내합 부근: 초승달 · 그믐달 모양, 크게 보임
- 외합 부근: 보름달 모양, 작게 보임
생각해 보기
- ‘교과서 모형처럼’을 켜고 화성을 보세요. 지구가 30°씩 공전할 때 화성은 몇 도씩 공전하나요? 시선이 거꾸로 도는 구간은 어디인가요?
- 외행성의 역행은 왜 충 부근에서 일어날까요? 이때 화성이 가장 크고 밝게 보이는 까닭도 생각해 보세요.
- 금성이 역행하는 동안 금성을 관측하기 어려운 까닭은 무엇일까요?
- 금성이 동방 최대이각에 있을 때 언제, 어느 쪽 하늘에서 볼 수 있나요? 이때 망원경으로 본 금성의 모양은 어떤가요?
- 토성과 화성 중 역행하는 기간이 더 긴 행성은 어느 것일까요? 그래프로 확인해 보세요.