행성은 왜 역행하는 것처럼 보이는가
시간을 움직여 화성이 별들 사이에 그리는 역행 고리를 직접 그려 보세요.
행성이 실제로 뒤로 움직인 적은 한 번도 없습니다. 역행은 시선의 효과입니다. 지구와 행성은 서로 다른 궤도를 같은 방향으로, 다른 각속도로 돌고 있습니다. 지구가 안쪽에서 추월할 때 그 행성은 배경 별들에 대해 뒤로 물러나는 것처럼 보입니다. 아래 타임라인을 움직여 그 고리를 직접 그려 보세요.
하늘에서 무슨 일이 일어나는지, 왜 그런지, 언제인지, 그리고 직접 어떻게 확인하는지. 대부분의 수업에는 직접 다뤄볼 수 있는 그림이 있고, 그 안의 숫자는 궤도 요소에서 그 자리에서 계산한 값입니다. 적어 넣은 값이 아닙니다.
직접 관찰할 수 있는 변화부터 시작합니다. 행성이 왜 뒤로 움직이고, 언제 밤새 보이며, 수성과 금성이 왜 태양 곁을 떠나지 않는지 알아봅니다.
시간을 움직여 화성이 별들 사이에 그리는 역행 고리를 직접 그려 보세요.
행성이 실제로 뒤로 움직인 적은 한 번도 없습니다. 역행은 시선의 효과입니다. 지구와 행성은 서로 다른 궤도를 같은 방향으로, 다른 각속도로 돌고 있습니다. 지구가 안쪽에서 추월할 때 그 행성은 배경 별들에 대해 뒤로 물러나는 것처럼 보입니다. 아래 타임라인을 움직여 그 고리를 직접 그려 보세요.
이각으로 행성이 밤새 보이는 시기와 태양에 가까운 시기를 판단하고 화성 충마다 차이도 비교합니다.
이각은 여기서 본 태양과 행성 사이의 각입니다. 한 주기를 끌어보며 행성이 태양에 묻히는 0도에서 밤새 보이는 180도까지 가는 과정을 보세요.
안쪽 두 행성이 늘 박명 하늘에만 있는 이유, 그리고 금성이 초승달 모양일 때 가장 밝은 이유.
수성과 금성은 지구보다 안쪽을 돌기 때문에 태양으로부터의 각거리에 언제나 상한이 있습니다. 한 번의 출현 기간을 끌어보며 행성이 밖으로 흔들려 나갔다가 돌아서서 되돌아오는 것을 보세요.
황도면에서 궤도를 바라보며 원반 모양의 태양계, 여덟 행성의 움직임, 지구 중심과 태양 중심이라는 두 관점을 이해합니다.
여덟 행성이 황도면을 실제 축척과 실제 주기로 공전합니다. 확대와 속도를 자유롭게 바꿀 수 있습니다.
움직이는 황도면 부감도입니다. 모든 위치는 케플러 궤도 요소로 그 자리에서 풀며, 축척은 진짜 선형입니다 — 보기 좋으라고 내행성을 키우지 않았습니다. 물러나서 해왕성이 한 바퀴 도는 것을 보거나, 다가가서 수성의 눈에 띄게 찌그러진 타원을 볼 수 있습니다.
태양계는 원반입니다. 옆에서 보면 선이라서, 그림은 자기가 얼마나 과장했는지 밝혀야 합니다.
태양과 행성은 회전하는 하나의 구름에서 생겼고, 회전하는 구름은 원반으로 주저앉습니다. 그 뒤의 모든 것이 그 평면을 물려받았습니다. 행성이 언제나 하늘의 같은 선 근처에 있는 이유입니다.
같은 기하, 원점을 고르는 두 가지 방법. 원점을 옮기면 주전원이 저절로 생깁니다.
아래 슬라이더를 끌면 원점이 태양에서 지구로 옮겨갑니다. 계산은 전혀 다시 하지 않습니다. 모든 행성은 있던 자리에 그대로 있고, 나타나는 고리는 '지구 자신의 운동을 빼면' 어떻게 보이는지를 보여줄 뿐입니다.
시간 척도를 늘려 행성 궤도 자체가 천천히 변하는 모습과 작은 차이가 새로운 물리학의 단서가 되는 과정을 살펴봅니다.
궤도 자체도 천천히 돕니다. 육천 년 동안 장축이 도는 몇 도, 그리고 수성의 여분 43각초.
앞 수업에서는 역행이 시선이 만드는 겉보기 현상이고 궤도 자체는 변하지 않는다고 했습니다. 이 수업의 주제는 그 궤도 자체도 변한다는 것입니다 — 다만 훨씬 느리게. 타원의 장축, 곧 원일점에서 태양을 지나 근일점으로 가는 선이 회전하기 때문에, 행성은 한 바퀴 돌아도 완전히 같은 자리로 돌아오지 않습니다.
| 학습 단원 | 천문 교실 | 수업 시작하기 |
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| 하늘에서 보이는 행성 현상 | 행성은 왜 역행하는 것처럼 보이는가 | 시간을 움직여 화성이 별들 사이에 그리는 역행 고리를 직접 그려 보세요. |
| 하늘에서 보이는 행성 현상 | 충과 합 | 이각으로 행성이 밤새 보이는 시기와 태양에 가까운 시기를 판단하고 화성 충마다 차이도 비교합니다. |
| 하늘에서 보이는 행성 현상 | 최대이각 | 안쪽 두 행성이 늘 박명 하늘에만 있는 이유, 그리고 금성이 초승달 모양일 때 가장 밝은 이유. |
| 태양계의 모양과 모형 | 태양계 오러리 | 여덟 행성이 황도면을 실제 축척과 실제 주기로 공전합니다. 확대와 속도를 자유롭게 바꿀 수 있습니다. |
| 태양계의 모양과 모형 | 황도면 | 태양계는 원반입니다. 옆에서 보면 선이라서, 그림은 자기가 얼마나 과장했는지 밝혀야 합니다. |
| 태양계의 모양과 모형 | 프톨레마이오스 체계와 지동설 | 같은 기하, 원점을 고르는 두 가지 방법. 원점을 옮기면 주전원이 저절로 생깁니다. |
| 궤도의 장기 변화 | 근일점 이동 | 궤도 자체도 천천히 돕니다. 육천 년 동안 장축이 도는 몇 도, 그리고 수성의 여분 43각초. |
궤도 요소는 NASA/JPL 「Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets」(Standish & Williams, 1992)에서 가져왔으며 1800–2050년에 유효합니다. 위치는 기하학적 위치로 광행시와 광행차를 포함하지 않습니다. 망원경 시야의 재현이 아니라 황도면 교육용 그림이기 때문입니다.
인터랙티브 역행 교재에는 선행 사례가 있습니다: 네브래스카 대학(NAAP), Foothill AstroSims, 뉴멕시코 대학, SimuFísica, 후쿠이 대학 NoA, Marble Cafe, jsOrrery. 이 페이지는 그들의 코드를 사용하지 않았으며 계산과 렌더링은 직접 구현했습니다.
시간을 움직여 화성이 별들 사이에 그리는 역행 고리를 직접 그려 보세요. 행성이 실제로 뒤로 움직인 적은 한 번도 없습니다. 역행은 시선의 효과입니다. 지구와 행성은 서로 다른 궤도를 같은 방향으로, 다른 각속도로 돌고 있습니다. 지구가 안쪽에서 추월할 때 그 행성은 배경 별들에 대해 뒤로 물러나는 것처럼 보입니다. 아래 타임라인을 움직여 그 고리를 직접 그려 보세요.
하늘에서 무슨 일이 일어나는지, 왜 그런지, 언제인지, 그리고 직접 어떻게 확인하는지. 대부분의 수업에는 직접 다뤄볼 수 있는 그림이 있고, 그 안의 숫자는 궤도 요소에서 그 자리에서 계산한 값입니다. 적어 넣은 값이 아닙니다.
궤도 요소는 NASA/JPL 「Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets」(Standish & Williams, 1992)에서 가져왔으며 1800–2050년에 유효합니다. 위치는 기하학적 위치로 광행시와 광행차를 포함하지 않습니다. 망원경 시야의 재현이 아니라 황도면 교육용 그림이기 때문입니다.
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