지구(地球)의 크기
・지구의 크기는 어느정도 인가
지구의 직경은 약 1만 2742킬로미터이며, 둘레는 4만 75킬로미터입니다. 지구의 위성이며 태양 주위를 도는 달의 직경은 약 3474킬로미터입니다. 지구의 크기는 달의 약 4개분임을 알 수 있습니다. 또한 태양의 직경은 약 139만 2000킬로미터로 지구의 약 109배, 달의 약 400배입니다. 우리가 평소에 보는 태양은 아주 작지만 실제로는 상상하기 어려울 정도로 큽니다. 천체의 스케일이 우리 일상과 동떨어져 있음을 잘 알 수 있는 숫자입니다.
・지구의 모양
지구는 완전한 공 모양을 하고 있지 않습니다. 지구는 팽이처럼 돌면서[자전] 태양 주위를 돌고 있습니다[공전]. 그래서 원심력이라고 불리는 원의 중심에서 멀어지려는 힘이 작용하고 있습니다. 원심력은 적도 위에서 가장 커지고 북극이나 남극에 가까워질수록 작아집니다. 그래서 지구는 적도 방향으로 끌려가 공을 위에서 눌러 으깬 것과 같은 형태를 하고 있는 것입니다. 귤처럼 생겼다고 하면 이해하기 쉽습니다. 지구의 적도 방향 지름은 약 1만 2756킬로미터이고 북극과 남극 방향 지름은 약 1만 2714킬로미터입니다. 약 42킬로미터나 차이 납니다. 덧붙여 우리는 과학 수업에서 완전한 구체인 지구본을 사용하는 일이 있습니다. 그러나 지도를 만들거나 측량할 때의 기준으로 지구와 가까운 형태의 '지구 타원체'라는 개념이 사용될 수 있습니다.
・지름의 측정 방법
지구의 직경이 처음 측량된 것은 약 2000년 전, 기원전 240년으로도 거슬러 올라갑니다. 그리스 천문학자 엘라토스테네스가 지구의 지름을 처음으로 쟀습니다. 그 방법은 멀리 떨어진 두 거리에 생기는 그림자 각도와 거리 사이의 거리 정보에서 지구의 원주를 찾는 것입니다. 구체적으로는 높은 탑을 세우고 땅에 생긴 그림자의 길이를 관측함으로써 태양빛과 탑의 각도를 구했습니다. 그리고 그 각도와 두 도시의 거리 정보를 사용하여 지구의 반경을 계산했습니다. 이 방법은 아직 과학기술이 전혀 발전하지 않은 2000년 전이라는 고대임에도 불구하고 올바른 지구 직경에 상당히 가까운 오차 1.7%라는 값입니다. 굉장히 놀라운 수준입니다. 현재는 인공위성을 사용하여 지구의 크기를 측량할 수 있게 되어 있습니다. 인공위성이 움직이는 궤도는 지구의 중력에 영향을 받고 있어 미묘하게 변화하고 있습니다. 그 궤도를 측정함으로써 지구의 중심으로부터의 거리를 구할 수 있는 것입니다. 지상과 인공위성의 거리를 알면 지구의 중심에서 지상까지의 거리, 즉 지구의 반경을 산출할 수 있습니다. 지구와 인공위성의 거리를 구하려면 레이저광을 이용합니다. 인공위성을 향해 지상에서 레이저광을 발사합니다. 레이저가 인공위성에 맞고 되돌아올 때까지의 시간을 조사함으로써 지구와 인공위성 사이의 거리를 찾습니다. 이 외에는 GPS를 사용한 방법도 있습니다. 북쪽과 남쪽으로 떨어진 두 곳에서 GPS를 사용하여 현재 위치의 위도를 측정합니다. 그리고 두 곳의 거리를 측량함으로써 지구의 크기를 측정할 수 있습니다. 이것이 실제로 하기 쉬운 간편한 방법일지도 모릅니다. 예를 들어 GPS는 내비게이션 등에 탑재되어 있기 때문에 차로 위도를 조사할 수 있습니다. 또한 두 곳의 거리도 지도를 사용하여 조사할 수 있습니다.
・태양계의 행성
태양계에는 항성인 태양을 중심으로 8개의 행성이 존재합니다. 항성이란 스스로 빛을 발하며 빛나는 별을 말합니다. 반면 행성은 자기 스스로 빛을 내지 않고 태양빛을 반사함으로써 빛나고 있는 것처럼 보이는 별입니다.
태양계 행성은 다음 8개입니다.
- 수성: 반경 2440 킬로미터
- 금성 : 반경 6052 킬로미터
- 지구: 반경 6371 킬로미터
- 화성: 반경 3390 킬로미터
- 목성 : 반경 6만 9911킬로미터
- 토성 : 반경 5만 8232킬로미터
- 천왕성 : 반경 2만 5362킬로미터
- 해왕성: 반경 2만 4622킬로미터
※ 행성의 정의는 2006년에 정해졌는데, 그때, '명왕성'은 행성이 아니라고 판단되고 있습니다. 명왕성은 주변의 천체들을 밀어내거나 위성으로 만들지 못하기 때문에 태양계의 행성이 아닌 작은 행성, 왜소 행성으로 분류가 되었습니다.
