행성들의 회합 주기와 공전 주기

[뽀야]

공전 주기(公轉週期)는 행성 등이 궤도를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간을 말한다.

• 항성 주기(sidereal period) - 다른 항성을 기준으로 태양을 한바퀴 도는 시간을 말한다. 공전 주기라고 하면 보통은 항성 주기를 말한다.
• 회합 주기(synodic period)는 지구에서 볼 때 태양에 대해 상대적으로 같은 위치에 위치하는 주기이다.

(1991, 1992, 1996, 1998, 1999년)도달하는 데 걸리는 시간을 말한다. 합에서 다음 합까지의 시간으로 계산한다. 지구도 공전을 하므로 항성 주기와 다르게 된다. 달의 경우는 삭망 주기라고도 한다.

• 교점 주기(draconitic period)는 승교점을 지난 후 다시 승교점을 지날 때까지의 시간을 말한다. 궤도의 교점이 느리게 앞, 또는 뒤로 움직이므로 항성 주기와 다른 값을 가진다.
• 근점 주기(anomalistic period)는 근일점을 지나 다시 근일점을 지날 때까지의 시간을 말한다. 궤도의 장축이 움직이므로 항성 주기와 다르게 된다.
• 회귀 주기(tropical period)는 적경 0 도인 점을 다시 통과하는 데까지의 시간을 말한다. 춘분점이 움직으므로 항성 주기와 다르게 된다.

행성들의 회합 주기와 공전 주기

행성들의 공전 주기는 행성이 태양 둘레를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간으로, 지구에서 관측을 통해 측정하기는 매우 까다롭다. 행성들이 한 바퀴 공전하는 동안 지구도 움직이므로 천구 상에서 정확한 기준점을 잡기 어렵기 때문이다.

그렇다면 행성들의 공전 주기는 어떻게 구할까?

행성들의 공전 주기를 정확히 측정하기는 어렵지만, 행성들이 천구 상에서 태양, 지구와 일직선으로 놓이는 때를 알아내는 것은 어렵지 않다. 내행성의 경우 내합(또는 외합)이 되는 순간과, 외행성의 경우 합(또는 충)이 되는 순간이다.
내행성들이 내합(또는 외합)에서 다음 내합(또는 외합)에 이르는 데까지 걸리는 시간과 외행성들이 합(또는 충)에서 다음 합(또는 충)에 이르는 데까지 걸리는 시간을 회합 주기라고 하는데, 이 주기를 알아내면 행성들의 공전 주기를 계산해 낼 수 있다.
예를 들어, 내행성의 공전 주기를 P, 지구의 공전 주기를 E라고 해 보자.