지구의 자전

지구의 자전(地球-自轉)은 지구가 남극과 북극을 지나는 선을 축으로 하루(24시간)에 한 바퀴의 주기로 회전하는 현상으로, 밤과 낮이 발생하는 원인이 된다.

특성

서에서 동으로, 시간당 15도로 회전한다. 지구의 자전으로 별과 태양의 일주운동이 발생하여 낮과 밤이 생긴다. 지구의 자전으로 인공위성은 궤도가 서쪽으로 치우쳐 이동하며, 푸코 진자 의 진동면이 회전하기도 한다. 코리올리 효과도 지구의 자전에 의한 것이다.

일상 생활과 자전

옛날에는 지구가 둥글며 움직인다는 것은 상식적으로 받아들이기 어려운 일이었으나, 지구가 둥글다는 것은 북극성이나 한여름에 태양의 지평선에서의 고도가 이집트의 알렉산드리아와 그리스 본토가 다르다는 사실을 통해 고대 그리스인들은 알고 있었다. 하지만 그런 둥근 지구가 자전하고 있는지의 여부는 더욱 어려운 문제였다. 물체의 운동이나 힘에 대한 지식(역학)이 아직 낮은 수준이었기 때문에 만약 지구가 자전하고 있다면 지구 표면에서는 항상 큰 바람이 불고 있어야 한다는 반론이 제기되었던 것이다.

오늘날은 우주선을 타고 우주로 나가 창밖으로 지구를 바라보면 지구가 둥글다는 것과 그 둥근 모양의 지구가 천천히 자전하고 있다는 사실을 직접 확인할 수 있다.

자전 속도의 변화

지구 표면의 바닷물은 달의 인력 때문에 달의 방향과 반대 방향으로 부풀려 올라간다. 지구는 자전하고 있기 때문에 바닷물과 그 밑의 지구 사이에 마찰이 생겨 지구의 자전 속도는 조금씩 늦어지는데, 그 양은 100년 만에 하루의 길이가 0.0016초 길어지는 정도의 작은 수치이다. 하지만, 100년이 지나면 29초나 늦어지게 되며, 1000년이면 48분 40초가 된다.

지구의 자전은 1000분의 1초대의 어긋남이 있어 계절에 의한 변화가 일어나는 것도 알려져 있다. 또한 지진이 일어났을 때 자전 속도가 갑자기 불연속적으로 변하는 일도 있다. 그 밖에 지구 내부의 질량 분포의 변화, 해류의 변화, 기압 배치의 변화에 의해서도 자전 속도가 변한다.

참고 자료

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