위성의 공전 주기와 자전 주기가 같은 이유가 무엇인지 궁금합니다.

Question

위성의 공전 주기와 자전 주기가 같은 이유가 무엇인지 궁금합니다.

달 포보스 이오 등 모두 공전 주기와 자전 주기가 같습니다. 왜 그런 걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

질문 하신 내용은 바로 동기 궤도를 의미 하는 질문으로 보입니다.

동일한 궤도를 설정하여 해당 궤도에 있는 위성이 항상 같은 지점에 위치하게 만들어 해당 지점의 관측이나 통신 등의 역할을 수행할 수 있게 만드는 것 입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.

위성의 공전주기와 자전주기가 같은 원리는 "동기 궤도 (Synchronous Orbit)"입니다. 동기 궤도란, 위성의 공전 주기와 지구 자전 주기가 동일한 궤도를 말합니다. 이 궤도에서는 위성이 항상 지구의 같은 지점 위에 위치하게 되며, 특정 지역의 통신, 방송, 기상 관측 등에 활용됩니다.

동기 궤도는 위성의 높이와 방향에 따라 다양한 궤도가 존재합니다. 대표적으로는 적도 동기 궤도(Equatorial synchronous orbit)와 극지방 동기 궤도(Polar synchronous orbit)가 있습니다. 적도 동기 궤도는 위성이 지구의 적도면과 수직인 평면에서 움직이는 궤도이며, 극지방 동기 궤도는 위성이 지구의 극과 수직인 평면에서 움직이는 궤도입니다.

동기 궤도는 특정 높이와 방향에 대한 수학적인 계산으로 정확히 결정될 수 있습니다. 이러한 원리를 이용하여 위성의 궤도를 설계하고, 지구와의 통신, 기상 관측, 지리 정보 수집 등에 이용됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

달의 질량이 작은 편이고, 지구와 꽤 가까이 있기 때문입니다.

​

그런 경우 지구의 중력은 많이 받아서 동주기 자전을 할 가능성이 높습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

달은 약 27.3일마다 한 번씩 자전하는데요, 지구를 한 바퀴 도는 공전 주기도 똑같이 27.3일입니다. 이렇게 자전 주기와 공전 주기가 같은 이유는 '조석 고정'이라는 현상 때문인데요, 모성 가까이에서 공전하는 위성이라면 겪게 되는 일이지요

포브스와 이오도 조석고정으로 같은 것입니다

Answer 5

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

해당현상은 조석고정이라는 현상때문입니다.

마치우리가 줄을잡고물체를돌리면 줄로잡고있는 면만 보게되는것과 같습니다.

Answer 6

안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.

위성은 중력에 의해 행성이나 천체 주위를 돌면서 공전합니다. 중력은 거리에 반비례하므로, 위성이 더 가까이 있을수록 더 높은 속도로 움직여야 합니다. 만약 위성의 공전 주기와 자전 주기가 다르다면, 공전하는 동안에 위성의 일부는 더 가까운 거리를 움직이고, 일부는 더 멀리 있는 거리를 움직입니다. 이러한 상황에서 중력과 회전력(원심력)이 서로 다른 영향을 미칩니다.

Answer 7

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

위성의 공전 주기와 자전 주기가 같은 경우, 이를 동기 궤도에 있다고 합니다. 동기 궤도는 위성의 공전 주기와 지구의 자전 주기가 정확히 일치하는 궤도입니다. 이러한 궤도에 있는 위성은 지구의 회전과 일치하여 항상 같은 지점을 지나가게 되며, 위성의 상태를 일정하게 유지할 수 있습니다.

동기 궤도에 있는 위성은 지상 관측이나 통신 등에 매우 유용하게 사용됩니다. 예를 들어, 인공 위성으로부터 지상 관측을 할 때, 일정한 시간마다 같은 지점을 지나가는 위성이 있으면, 그 지점에서의 지상 관측이 일정하게 이루어지므로 좀 더 정확한 정보를 수집할 수 있습니다.

동기 궤도에 있다는 것은 위성의 공전 주기와 자전 주기가 같다는 것을 의미합니다. 이는 위성이 지구 중심을 중심으로 공전하는 동안, 동일한 속도와 방향으로 자전을 하게 되어, 공전 주기와 자전 주기가 일치하게 되는 것입니다.

Answer 8

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.달, 포보스, 이오와 같은 천체는 자신을 중심으로 공전하면서, 동시에 다른 천체의 조력에 의해 지구 또는 행성의 중력과 상호작용합니다. 이 상호작용은 지구 또는 행성의 중력에 의해 천체의 형태가 조금씩 늘어나거나 변형되는 현상을 일으킵니다. 이러한 중력으로 인해 천체의 공전 주기와 자전 주기가 서로 일치하게 됩니다.