[우주를 보다] 밤이 가장 긴 날…우주에서 본 지구의 동지(冬至)

22일 지구 북반구에서 태양의 고도가 가장 낮은 지점에 이르렀다. 곧 22일은 일년 중 밤이 가장 길고 낮이 가장 짧은 동짓날이다. 해돋이가 7시 43분, 해넘이가 5시 17분이니까 낮시간이 9시간 34분이고, 밤시간은 그보다 4시간 52분이 더 긴 14시간 26분이나 된다.

이 사진은 동짓날에 미국 국립해양대기청(NOAA)의 GOES East 위성이 촬영한 것이다. 이 이미지는 천문학적 겨울의 시작인 동지에 가까워지는 우리 행성을 보여준다. 낮 부분에 아프리카 대륙이 보이고, 유럽은 밤의 어둠에 싸여 있다.

동지(冬至)는 24절기 중 22번째 절기로서, 춘분점을 기준으로 하는 황도좌표계에서 태양이 황경 270도가 되는 때이다. 이때 태양은 남회귀선, 곧 적도 이남 23.5°인 동지선(冬至線)에 이르러 가장 남쪽에 위치하게 된다. 남반구에 있어서는 북반구와는 정대반로 이때가 바로 하지가 된다.

지구 둘레를 최초로 측량한 에라토스테네스(BC 274-196)는 바로 이날, 남회귀선에 위치한 이집트 시에네의 깊은 우물에 해가 수직으로 비친다는 사실에 착목하여 지구 둘레를 알아냈다. 그는 하짓날의 남중 고도가 82.8도인 알렉산드리아에 해시계를 세워 그림자로 태양 각도를 잰 뒤, 그것으로 지구 둘레를 계산해냈다. 지구의 실제 둘레 거리 4만㎞에서 15%정도의 오차밖에 안 나는 수치였다.

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com