지구의 자전이 조금씩 느려지고 있다는데 그 이유는 무엇인가요?

Question

최근 한 영상을 보다가 지구의 자전이 조금씩 느려지고 있다는 말을 들었습니다.

그렇다면 왜 지구의 자전이 조금씩 느려지는 이유는 무엇이고 어느정도 조금씩 느려지고 있는건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

지구의 자전이 느려지는 이유는 지구와 달이 조금씩 멀어지기 때문이며 이는 서로를 이끄는 만유인력(중력)에 의한 에너지를 조금씩 손실하기 때문이죠.

여기서 만유인력에 대한 이해가 조금 필요합니다. 만유인력이란것은 질량을 가진 두 물체는 서로 끌어당기는 힘입니다. 지구도 질량체이고 달도 질량체 입니다. 두 질량체 사이에 만유인력이 작용해 서로를 끌어당기고 있죠. 그런데, 달이 지구로 떨어지지 않는 이유는 달이 지구 주위를 공전(회전운동, 각운동량을 가짐)을 하기 때문에 중력과 원심력이 평형을 이루고 있다고 생각하시면 됩니다. 그리고 이러한 관계 속에서는 전체적인 총 에너지와 각운동량(회전량)이 보존되는 물리적인 법칙이 있습니다.

그런데, 지구는 자전하고 있으며, 지구에는 바다와 호수와 같은 물이 70%정도를 차지하고 있습니다. 이 때 달과 지구 사이의 관계에서 달이 공전하며 지구에 만유인력을 행사하는데, 바다와 호수와 같은 액체의 물질의 모양이 변화합니다. 이러한 변화는 지구 내에서 조수 간만의 차로 나타나며 수위의 변화, 파도 등으로 나타날 수 있습니다. 또한 지구 자전에 있어 마치 마찰력과 같은 영향을 미칩니다. 즉, 지구의 자전을 더디게 하죠. 그러면 지구와 달의 총 각운동량(회전량)은 일정한데, 지구의 자전이 더뎌지면서 달의 회전량이 증가하게 됩니다. 따라서 지구와 달 사이 만유인력과 달의 회전 운동으로 인한 원심력이 평형을 이루던게 깨지게 되는 것이죠. 달의 회전 운동량의 증가로 원심력이 커지면서 달이 조금씩 멀어지며 회전이 느려지고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

1. 조절력: 지구의 조절력은 지구의 형태와 분포된 질량에 의해 결정됩니다. 지구의 내부에서는 액체로 된 외부 코어와 고체로 된 내부 코어가 서로 상호 작용하면서 조절력을 생성합니다. 이러한 조절력은 지구의 회전을 안정화시키는 역할을 합니다. 그러나 지구의 해수면이나 대기 중의 압력 변화, 지진 활동 등에 의해 조절력이 변동할 수 있으며, 이는 지구의 자전 속도에 영향을 줄 수 있습니다.

2. 마찰력: 지구의 자전은 지구의 표면과 대기, 해양과 같은 외부 요소와의 마찰력에 의해 점점 느려집니다. 대기의 마찰력은 지구의 자전에 저항을 가하고, 바람, 해류 및 파도와 같은 자연 현상은 지구의 자전 속도를 조금씩 감소시킵니다. 또한, 대륙 이동, 지하수 이동, 빙하의 운동 등 지구의 질량 분포 변화도 마찰력을 통해 자전 속도에 영향을 줄 수 있습니다.

이러한 이유로 인해 지구의 자전은 약간씩 느려지는 경향을 보이게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

지구의 자전이 느려지는 이유는 여러 가지가 있습니다. 그 중 가장 큰 이유는 해양의 조수입니다. 해양의 조수는 달의 인력에 의해 발생합니다. 달의 인력은 지구의 바닷물을 잡아당기기 때문에, 지구의 바닷물은 달의 방향으로 쏠리게 됩니다. 이로 인해 지구의 자전축이 기울어지고, 지구의 자전 속도가 느려집니다지구의 자전 속도는 매년 약 0.0000000001초 정도 느려지고 있습니다. 이 속도는 매우 느리지만, 오랜 시간 동안 누적되면 지구의 자전 속도가 크게 느려질 수 있습니다.