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.
점선은 지구에서 바라본 시선입니다. 이 선이 바깥 원에 닿는 지점이 곧 행성이 하늘에서 보이는 위치입니다.
이제 오른쪽입니다. 그 시선이 배경 별들의 어디를 가리키는지가 행성이 보이는 위치입니다. 지구가 외행성을 안쪽에서 추월할 때, 또는 내행성이 지구를 추월할 때 시선이 흔들리는 방향이 반대가 되고, 그래서 경로가 되돌아가며 고리를 그립니다. 색이 바뀌는 두 지점이 「유」, 즉 황경 변화율이 0을 지나는 순간입니다.
가로축은 황경, 세로축은 황위이며 두 축의 축척은 같습니다. 선의 색이 바뀌는 곳이 「유」, 즉 방향이 뒤집히는 순간입니다.
위치는 완전히 같고, 원점만 태양에서 지구로 옮겼습니다. 점선 원이 이심원, 주황색 원이 주전원입니다. 붉은 곡선은 지구에서 본 행성이 실제로 그리는 경로입니다.
「지구 중심」으로 바꿔도 행성 위치는 하나도 다시 계산되지 않습니다. 일어나는 일은 지구가 가운데 오도록 그림 전체를 평행이동시키는 것, 그것뿐입니다. 프톨레마이오스의 주전원은 다른 이론의 장치가 아니라, 바로 이 뺄셈——행성에서 지구를 뺀——의 모양입니다.
그래서 주전원 모형으로도 역행은 충분히 재현됩니다. 지동설과 같은 기하이고 원점 선택만 다르기 때문입니다. 지동설이 이긴 것은 주전원이 틀렸기 때문이 아닙니다. 원점을 옮기는 순간 주전원이 모두 사라지고, 남는 것은 행성 각자의 타원뿐이기 때문입니다.
여기 그린 것은 이상화된 주전원 모형으로, 지동설과 기하학적으로 동등합니다. 프톨레마이오스가 실제로 쓴 것은 아닙니다——『알마게스트』에는 이심원과 등각속도점(equant) 등 여러 보정이 있으며 이 페이지에는 구현하지 않았습니다.
띠 하나가 역행 한 번입니다. 아무 띠나 누르면 위의 세 그림이 그 주기로 이동하고, 빈 곳을 누르면 날짜만 바뀝니다.
1800~2050년의 250년 동안 각 행성이 역행으로 보이는 시간의 비율:
| 시간 이동 | 황경 변화율 | 별들 사이의 겉보기 경로 |
|---|---|---|
| t₀ | > 0 도/일 | 순행 중 |
| t₁ | 0 도/일 | 순행 중 → 역행 중 |
| t₂ | < 0 도/일 | 역행 중 |
| t₃ | 0 도/일 | 역행 중 → 순행 중 |
| t₄ | > 0 도/일 | 순행 중 |
먼저 왼쪽입니다. 행성과 지구는 모두 태양 주위를 한 방향으로만 돌며, 어느 쪽도 멈추거나 되돌아가지 않습니다. 변하는 것은 점선, 곧 지구에서 행성을 향한 시선의 방향뿐입니다.
그래서 외행성의 역행은 반드시 「충」 전후에, 내행성의 역행은 「내합」 전후에 일어납니다. 바로 두 행성이 가장 가까워지고 시선이 가장 빠르게 흔들리는 때입니다. 왼쪽 그림에서 확인할 수 있습니다. 역행 기간에는 둘을 잇는 실선이 가장 짧습니다.
여기서 다루는 것은 기하이며 영향이 아닙니다. 역행, 유, 순행은 모두 시선에 의한 겉보기 현상을 가리키는 표준 천문 용어이며, 지구에서 일어나는 일에 어떤 작용도 하지 않습니다.
관련 도구: 충과 합 · 프톨레마이오스 체계와 지동설 · 태양계 오러리
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.