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과학과 놀자

초승달에도 전체윤곽 보이는건 지구 반사빛 때문

"변한 그를 욕하진 말아줘 네 얼굴도 조금씩 변하니까 … You're still my No. 1 보름이 지나면 작아지는 슬픈 빛 날 대신해서 그의 길을 배웅해줄래" 2002년, 가수 보아의 2집 타이틀로 발매된 곡 No. 1의 노랫말 중 일부다. 이 노랫말은 의인화한 달에 말하는 투로 지어졌는데, 인상적인 것은 말하는 대상인 달의 얼굴이 ‘조금씩 변한다’는 표현이다. 우리가 알고 있는 것처럼 밤하늘에서 밝게 빛나는 달의 모양은 매일 조금씩 달라진다. 지구에서 보이는 달의 모양을 ‘위상’이라 하는데, 달의 위상이 변하는 까닭은 달이 지구 주위를 공전하면서 태양과 지구, 달의 위치 관계가 달라지기 때문이다. 태양계 구성원 중 스스로 빛을 낼 수 있는 천체는 태양이 유일하다. 금성이나 화성 같은 행성이나 달과 같은 위성은 스스로 빛을 내지 못하지만, 표면에 태양빛이 반사돼 지구에 도달하기 때문에 어두운 밤에 볼 수 있다. 달은 지구 주위를 공전하고 있으므로 태양빛을 받아 밝게 빛나는 면을 우리에게 얼마나 보여주는가에 따라 초승달이 상현달, 보름달, 하현달, 그믐달의 순서로 바뀌는 것을 볼 수 있다. 그런데 태양빛을 반사하는 영역 중 일부만 볼 수 있는 초승달과 그믐달일 때 자세히 관찰해보면, 왼쪽 사진처럼 달의 어두운 부분이 희미하게 빛나는 것을 확인할 수 있다. 태양빛은 달이 태양을 향한 쪽에만 도달하므로, 태양빛이 닿지 못하는 반대쪽이 보이면 안 될 것 같은데 말이다. 이것은 달의 어두운 영역에 태양으로부터 나오는 빛 이외의 다른 빛이 반사되었기 때문이다. 이 어두운 영역을 희미하게 밝혀주는 빛은 지구로부터 출발한 것이다. 태양빛은 달뿐만 아니라 지구에서도 반사된다. 달에는 대기