시기에 따른 달의 모양 변화

태양이 한 달 동안에 천구상에서 전체 행로의 약 1/12씩 움직여 간다는 것을 알지만 달의 위상을 설명하기 위해서  한 달간의 달의 순환이 진행되는 동안 햇빛은 거의 같은 방향에서 온다고 가정할 수 있다. 달은 그 시간에 지구 주위를 완전하게 한 바퀴 돈다. 우리가 지상에서 달을 관측하기 때문에 우리가 보는 햇빛에 조명된 달의 모습은 지구에 대해 태양과 달이 이루는 각과 관련된다. 

 

 

간단한 실험을 통해 살펴보면 완전히 캄캄한 방에서 밝은 전기불로부터 약 2미터 떨어진 곳에서 손에 테니스 공과 같은 작은 물체를 들어본다고 가정해 보자. 그때 사람의 머리는 지구를 나타내고, 빛은 태양을, 그리고 공은 달을 나타낸다. 공을 머리 주위로 움직이게 되면, 공에서 달의 위상과 똑같은 위상을 볼 수 있을 것이다. 달이 태양과 같은 방향에 있을 때 달을 삭이라 부른다. 달이 비춰지는 면은 사람이 있는 곳과 반대쪽 부분이므로 어두운 면이 지구를 향하게 된다. 이 위상에서는 달을 볼 수 없다. 달의 어두운 암석질 표면은 자체적으로 어떤 빛도 내지 못한다. 삭일 때 new moon은 태양과 같은 위치에 있기 때문에 달은 일출 때 뜨고 일몰 때 진다. 

 

 

하지만 달은 이 위상에서 오래 머물지 않는다. 그 이유는 달은 매일 12º씩 동쪽으로 움직이기 때문이다. 삭 위상 후에 하루나 이틀이 지나면 달의 조명된 반구의 작은 부분을 보면 얇은 초승달 위상이 처음으로 나타난다. 달은 이제 약간의 햇빛을 사람 쪽으로 반사하는 위치로 움직여 간다. 달이 태양 쪽에서 점차 멀어져 갈수록 밝은 초승달의 위상은 점점 커진다. 달이 태양으로부터 동쪽으로 이동하기 때문에 달은 매일 점점 늦게 뜨게 된다. 약 1주일이 지나면 달은 궤도의 1/4 되는 곳에 오는데 이때 우리는 달이 상현 위상에 있다고 한다. 이제 달의 조명된 면의 반을 지구에서 볼 수 있다. 동쪽으로 이동하기 때문에 달은 이제 약 하루의 1/4 정도 태양으로부터 뒤처져서 대충 정오에 떠 서 한밤중에 진다. 상현 이후에 1주일 동안 달의 조명된 반구가 점차 커져 가는 것을 보는데 이 위상을 차 가는 현망간 위상이라고 한다. 이렇게 점점 달이 차 가면 보름이 된다. 태양 쪽으로 향하는 달의 면이 지구 쪽으로 향해서 보름달을 볼 수 있게 되는 것이다. 달이 보름이 되면 달은 태양에서 궤도의 반, 그리고 하루의 반이 뒤처지게 된다. 달이 뜨고 지는 것이 태양과 반대가 된다. 

 

보름이 지나면 2주일 동안 달은 반대로 다시 같은 위상을 거쳐 가면서 약 29.5일 후에는 삭 위상으로 다시 돌아온다. 보름 후 약 일주일이 지나면 달의 위상은 하현이 된다. 이거은 달의 3/4가 비춰지는 것이 아니라 달이 순환 궤도의 3/4가 되는 곳에 있다는 것을 의미하는 것이다. 실제로 볼 수 있는 달은 다시 반 정도로 바뀌고, 이때 달은 밤중에 떠서 정오에 진다. 실제로 달은 직구 지름의 30배 되는 거리 정도에 있다. 실제로 지구의 그림자는 언제나 달에 미치지 못하는 것은 아니기 때문에 우리는 대체로 규칙적으로 보름달을 보게 된다. 이처럼 지구의 그림자가 달에 떨어질 때를 월식이라 하다.