오는 3월 개기월식이 예고된 가운데, 달이 지구 그림자에 완전히 가릴 때 왜 빨갛게 변하는지 대중의 관심이 모였다. 월식은 태양과 달, 지구가 일직선에 가까워 달이 지구 그림자에 가려지는 현상이다.
올해 개기월식은 정월대보름인 3월 3일 관측된다. 한국천문연구원(KASI)에 따르면, 달이 지구의 본그림자에 완전히 가리는 개기월식은 이날 오후 6시50분 일부분이 가리는 부분식부터 시작한다.
달이 지구 그림자에 완전히 들어가는 개기월식은 오후 8시4분부터 볼 수 있다. 대략 29분 뒤에는 개기월식이 최대가 되고, 오후 9시3분24초에 종료된다. 이번 개기월식은 우리나라를 포함한 동아시아와 호주, 태평양, 아메리카에서 관측되며, 한국의 경우 달이 뜨기 전부터 월식이 진행되는 관계로 전체 과정을 즐길 수 있다.
여기서 의문점은 달이 지구 그림자 속으로 들어갈 때 왜 빨갛게 변하느냐다. 월식 중에서도 달 전체가 가려지는 개기월식이나 대부분 가려지는 부분월식의 경우, 달은 적갈색으로 보인다.
달이 지구 그림자에 들어가면, 검게 변해 밤하늘과 동화하지 않을까 여기는 이가 많다. 그럼에도 달이 검붉게 보이는 것은 우리가 보는 하늘이 파란 이유인 레일리 산란과 연관이 있다.
레일리 산란은 빛의 파장이 액체나 기체 등 매체를 통과할 때, 자신보다 작은 미립자와 충돌해 산란하는 것을 말한다. 태양광이 높은 각도에서 지상에 비칠 때 파란색이나 보라색 같은 파장이 짧고 산란하기 쉬운 빛이 눈에 들어와 하늘이 파랗게 보인다.
반대로 태양광이 입사각이 낮은 일출이나 일몰 시에는 빛이 낮보다 길게 대기층을 통과하므로 파장이 길고 산란이 어려운 빨간색이나 주황색, 노란색 빛이 눈에 들어온다.
개기월식의 경우, 태양광이 직접 달에 닿지 않지만 빛이 지구 윤곽을 둘러싼 대기층을 통과, 굴절하면서 일부는 달에 도달한다. 이때 태양광은 지구 대기층을 통과, 산란하는데 파장이 짧은 파란색이나 보라색 빛은 달에 닿기 전 산란되고, 파장이 긴 빨간색이나 주황색 빛만 남아 적갈색으로 보인다.
참고로 개기월식 때 달의 색깔은 월식의 진행 정도나 대기 조건에 따라서도 달라진다. 대규모 산불이나 화산 분화로 대기 중에 많은 입자가 떠다니면 달이 더 어두운 붉은색으로 보일 가능성이 있다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
