항상 자세한 답변에 감사드리고 있습니다.
2013 수능완성 131쪽 18번 문제(첫번째 그림)와 해설서 43쪽(두번째 그림)에서
질문1.
해설서(두번째 그림 밑줄 부분)에는 A부분이 본그림자라고 했는데 맞는지?
본그림자가 되려면 광원을 100% 가려야 하는데 A지역은 금환식이 발생하므로 반그림자여야 하지 않을까요?
질문2.
그림의 B지역에서는 지구-달 사이의 거리에 관계없이 전부 부분일식만 관찰될까요?
아니면 B지역 중 A에 근접한 지역에서는 금환식이 생기지 않을까요?
아니면 B지역 중 지구-달(또는 태양-달) 사이의 거리에 따라 금환식이 생기는 지역도 있고 부분일식만 생기는 지역도 있고 그런지요?
설명이 잘된 책도 없고 관측도 할 수 없고, 통상 문제에 주어진 그림들이 실제와 너무 다르게 과장되어 작도법으로 그려보면 B지역이 금환식이 되기도 하고 부분일식이 되기도 하고 해서 질문해 봅니다.
<질문 1>
엄밀히 말해서 A는 본그림자가 아닙니다. 위키피디아의 다음 그림에서도 보실 수 있듯이 A는 Antumbra입니다. NASA Eclipse Website는 Antumbra에 대해 다음과 같이 정의하고 있습니다.
그림 출처: Wikipedia
그림에서 볼 수 있는 것처럼, Antumbra는 본그림자만큼 어둡지 않습니다. Antumbra는 오히려 반그림자의 정의(빛이 부분적으로 도달하는 부분)에 더 가깝습니다.
하지만, Antumbra에 대한 잘 알려진 국내 학술 용어가 없습니다. A를 본그림자라고 지칭한 것은 적절하지 않기는 하지만 그에 맞는 용어가 없어서 난처하다는 것입니다. 원어를 그대로 번역하면 반(反)그림자가 되겠지만 그렇게 하면 반(半)그림자와 혼동되므로 대(對)그림자라고 부르는 것도 고려해볼만 합니다. 실제 천문학에서 태양 반대 쪽에 생기는 황도 산란광을 대일조(對日照)라고 부르고 있으므로 쓸만한 용어일 수 있습니다.
<질문2>
B 지역은 달이 태양-지구를 잇는 선에서 비껴나 있어서 태양이 한 잎 베어물린 것처럼 부분식으로 관측될 수 있는 지역입니다. 금환식은 적어도 달이 태양-지구를 잇는 선에 거의 일치하는 경우에 볼 수 있으므로 거리에 관계없이 '저 순간의' B에서는 금환식을 볼 수 없습니다. 다만 달과 지구가 운동하면서 그림자가 이동하게 될텐데, 시간이 지남에 따라 B 영역 중 식 중심선이 지나가는 곳에서는 금환식을 볼 수 있습니다. 식 중심선에서 멀어짐에 따라 금환의 비대칭이 심해지다가 끊긴 고리 모양으로 바뀌겠지요. 어떤 한 순간에 반그림자에 들어가 있는지의 여부가 중요한 것이 아니라 장차 식의 중심이 그 지역을 통과할 것인지 여부에 따라 시간이 지나면 금환식을 볼 수도 있고 부분식으로만 끝날 수도 있는 것입니다.
** 그림에서 반그림자와 antumbra 내에서도 그림자의 밝기가 점진적으로 달라진다는 점 주의하세요.
참고문헌
NASA - Glossary of Solar Eclipse Terms, NASA Eclipse Website
File: Diagram of Umbra, Penumbra, and Antumbra, Wikipedia
조영우
어스블로그 | 푸른행성의 과학