사로스 주기
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1. 개요
사로스 주기는 약 18년 11일 8시간의 주기로 반복되는 일식 예측 주기이다. 이 주기는 고대 바빌로니아 천문학자들에 의해 처음 발견되었으며, 이후 그리스 천문학자들에게도 알려졌다. 사로스 주기는 223 삭망월, 242 교점월, 239 근점월과 거의 일치하며, 이 세 주기의 결합으로 인해 일식의 유형과 위치를 예측하는 데 사용된다. 하나의 사로스 주기가 지나면 일식의 유형이 바뀌거나, 일식이 발생하는 위치가 지구 표면에서 이동하는 특징을 보인다. 엑셀리그모스, 이넥스 주기와 같은 관련 주기 역시 일식 예측에 활용된다.
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| 사로스 주기 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 정의 | ~ 223 삭망월 ~ 242 교점월 ~ 239 근점월 ~ 19 식년 |
| 물리량 | 시간 |
| SI 단위 | 해당 없음 |
| 조립 | 6585.3212d=18.029627a |
| 어원 | |
| 어원 | 본문 참조 |
| 설명 | |
| 사로스 주기 | 태양과 달의 식을 예측하는 데 사용되는 주기 |
2. 역사
사로스에 대한 최초의 역사적 기록은 기원전 마지막 몇 세기 동안 칼데아의 (신바빌로니아) 천문학자들에 의해 발견되었다.[2][3][4] 이후 히파르코스, 플리니우스[5]와 프톨레마이오스에게도 알려졌다.[6]
"사로스"(사로스/σάροςel)라는 이름은 1686년 에드먼드 핼리에 의해 일식 주기에 적용되었는데,[7] 그는 11세기의 비잔틴 사전인 ''수다''에서 이 이름을 따왔다. ''수다''는 "사로스는 칼데아인들 사이에서 사용되는 측정 단위이자 숫자이다. 칼데아인들의 계산법에 따르면, 120 사로스는 2220년(12 음력의 해)을 만들며, 사로스가 222 음력 월, 즉 18년 6개월(12 음력의 해)을 만들기 때문이다."[8]라고 설명한다. ''수다''의 정보는 베로수스를 인용한 카이사레아의 에우세비우스의 ''연대기''에서 파생되었다.[9] 기욤 르 장틸은 1756년에 핼리의 사용법이 부정확하다고 주장했지만,[10] 이 이름은 계속 사용되고 있다. 이 그리스어는 바빌로니아 단어 ''sāru''에서 유래된 것으로 보이는데, 이는 숫자 3600을 의미하거나,[11] "일련의 일식으로 하늘을 휩쓸다"를 의미하는 그리스어 동사 ''saro''(σαρῶ)에서 유래된 것으로 보인다.[12]
223 음력 월(그리스 숫자로, ΣΚΓ′)의 사로스 주기는 기원전 150~100년경 그리스에서 제작된 안티키테라 기계 사용자 설명서에 나와 있다.[13][14] 그 위에는 메톤 주기와 칼리포스 주기의 기간도 보인다.
2. 1. 고대 기록
사로스 주기에 대한 최초의 역사적 기록은 기원전 마지막 몇 세기 동안 칼데아의 (신바빌로니아) 천문학자들에 의해 발견되었다.[2][3][4] 이후 히파르코스, 플리니우스[5]와 프톨레마이오스에게도 알려졌다.[6] 늦어도 기원전 600년경까지 바빌로니아인들에게 알려져 있었으며, 신 아시리아 왕국에서 이미 알려져 있었을 가능성이 있다."사로스"(사로스/σάροςel)라는 이름은 1686년 에드먼드 핼리에 의해 일식 주기에 적용되었는데,[7] 그는 11세기의 비잔틴 사전인 ''수다''에서 이 이름을 따왔다. ''수다''는 "사로스는 칼데아인들 사이에서 사용되는 측정 단위이자 숫자이다. 칼데아인들의 계산법에 따르면, 120 사로스는 2220년(12 음력의 해)을 만들며, 사로스가 222 음력 월, 즉 18년 6개월(12 음력의 해)을 만들기 때문이다."[8]라고 설명한다. ''수다''의 정보는 베로수스를 인용한 카이사레아의 에우세비우스의 ''연대기''에서 파생되었다.[9] 기욤 르 장틸은 1756년에 핼리의 사용법이 부정확하다고 주장했지만,[10] 이 이름은 계속 사용되고 있다. 이 그리스어는 바빌로니아 단어 ''sāru''에서 유래된 것으로 보이는데, 이는 숫자 3600을 의미하거나,[11] "일련의 일식으로 하늘을 휩쓸다"를 의미하는 그리스어 동사 ''saro''(σαρῶ)에서 유래된 것으로 보인다.[12]
223 음력 월(그리스 숫자로, ΣΚΓ′)의 사로스 주기는 기원전 150~100년경 그리스에서 제작된 안티키테라 기계 사용자 설명서에 나와 있다.[13][14]
2. 2. 명칭의 유래
"사로스"()라는 이름은 1686년 에드먼드 핼리에 의해 일식 주기에 적용되었는데, 그는 11세기의 비잔틴 사전인 ''수다''에서 이 이름을 따왔다.[7] ''수다''에 따르면, "사로스는 칼데아인들 사이에서 사용되는 측정 단위이자 숫자"이며, 222 음력 월 (약 18년 6개월)을 의미한다.[8] ''수다''의 정보는 카이사레아의 에우세비우스의 ''연대기''에서 파생되었으며, 이는 베로수스를 인용했다.[9] 1756년에 기욤 르 장틸은 핼리의 사용법이 부정확하다고 주장했지만,[10] 이 이름은 계속 사용되고 있다. 이 그리스어는 바빌로니아 단어 ''sāru''에서 유래된 것으로 보이는데, 이는 숫자 3600을 의미하거나,[11] "일련의 일식으로 하늘을 휩쓸다"를 의미하는 그리스어 동사 ''saro''(σαρῶ)에서 유래된 것으로 보인다.[12]2. 3. 안티키테라 기계
223 음력 월(그리스 숫자로, ΣΚΓ′)의 사로스 주기는 기원전 150~100년경 그리스에서 제작된 안티키테라 기계 사용자 설명서에 나와 있다.[13][14] 이 숫자는 맨눈으로 볼 수 있는 기계의 몇 안 되는 비문 중 하나이다. 그 위에는 메톤 주기와 칼리포스 주기의 기간도 보인다.
3. 원리
사로스 주기는 6585.3211일 (18년 11일 8시간)로, 거의 동일한 일식이 발생할 시간을 예측하는 데 유용하다. 합삭월, 교점월, 근점월의 세 주기가 각 사로스 주기마다 거의 완벽하게 일치한다. 일식은 달이 지구와 태양 사이에 있을때 발생하고, 월식은 지구가 태양과 달 사이에 있을때 발생한다. 일식은 삭 또는 망이 황도면 근처에 있을 때 발생한다.[15] 하나의 사로스 주기로 분리된 두 개의 일식은 각 사건에 대해 지구와 달 사이의 거리가 거의 동일하기 때문에 외관과 지속 시간이 매우 유사하다.
사로스 주기는 정수일이 아니지만, 일의 분수를 포함한다. 따라서 사로스 주기의 각 연속적인 일식은 하루 약 8시간 후에 발생한다.
3. 1. 교점월과 근점월
교점월(드라코닉 먼스)은 달이 황도에 대한 백도의 승교점(용두; 드래곤 헤드)을 시작으로, 다음에 그 지점으로 회귀할 때까지의 기간이다.[26] 백도는 황도에 대해 5도 8분 7초 기울어져 있으며, 섭동에 의해 황도에 대한 백도의 승교점은 달의 공전 방향과는 반대 방향으로 주기 18.6년으로 회전한다. 이 때문에 1 교점월은 27.21222082 태양일로, 1 항성월(27.32166155 태양일)보다 약 2시간 37분 35.68초 짧다.[27]
|thumb|사로스 주기 1주기의 시각화 (3D).]]
일식은 달이 삭일 때, 월식은 망일 때 발생하며, 달이 황도와 백도의 교점(승교점 또는 강교점) 부근에 있을 경우에 한정된다.[23] 1 사로스 주기는 223 평균 삭망월 = 6585.3212 태양일, 242 교점월 = 6585.3575 태양일, 239 근점월 = 6585.5375 태양일, 그리고 19 식년 = 6585.782 태양일과 근사하다.[28][23] 1 사로스 주기는 239 근점월과 꽤 가깝기 때문에, 달과 지구의 거리가 1 사로스 주기 후에도 거의 같게 되어, 어떤 일식이 개기식(금환식)이라면 1 사로스 주기 후의 일식도 개기식(금환식)이 될 가능성이 높다.[23]
하지만 1 사로스 주기 = 223 평균 삭망월과 242 교점월은 엄밀히 일치하지 않으며, 전자가 후자보다 52분 16.32초 길다. 따라서 사로스 주기를 거듭할수록 이 불일치가 누적되어, 달이 교점 부근에서 벗어날 가능성이 커진다. 또한 1 사로스 주기는 18년 11일 8시간(윤년의 배치에 따라서는 18년 10일 8시간)이므로, 계절이 10일 정도 진행된다. 지구의 궤도는 타원 궤도이므로, 실제 삭망월도 약 29.27일에서 29.83일의 폭으로 변동하기 때문에, 어떤 삭에서 사로스 주기의 배수 시간 후가 반드시 삭이 아닐 가능성도 있다.
안티키테라 기계에는 일식, 월식의 발생을 예측하기 위한 223 삭망월 주기의 문자반이 있었다.[23]
4. 사로스 주기와 계열
각 사로스 주기는 부분 일식으로 시작하며(태양이 노드의 끝에 처음 들어감), 각 사로스 주기마다 달의 경로는 사로스가 드래코닉 월(약 1시간 부족)의 정확한 정수가 아니기 때문에 북쪽(하강점에 가까울 때) 또는 남쪽(상승점에 가까울 때)으로 이동한다.[16][17] 어느 시점에서는 더 이상 일식이 발생할 수 없으며 주기가 종료된다(태양이 노드의 시작 지점을 벗어남).
태양 일식의 경우, 기원전 2000년에서 서기 3000년 사이의 시대에 대한 완전한 사로스 주기에 대한 통계는 참고 자료에 나와 있다.[16][17] 사로스 주기의 구성원이 북쪽에서 남쪽(또는 그 반대)으로 지구 표면을 횡단하는 데 1226년에서 1550년이 걸린다. 주어진 주기에서 39개에서 59개의 일식이 중심 일식(개기, 금환 또는 혼성 금환-개기)이 된다. 어느 시점이든 약 40개의 서로 다른 사로스 주기가 진행 중일 것이다.
사로스 주기는 일식의 유형(달 또는 태양)에 따라 번호가 매겨진다.[18][19]
4. 1. 예시
(율리우스력)(그림자의 남쪽 가장자리)
(율리우스력)
마지막 부분
첫 개기
첫 중앙
중앙
마지막 개기
(그림자의 북쪽 가장자리)