지구 자전축 기울기

어두운 방에서 벽에 손전등을 비춰 볼게요. 벽과 똑바로 마주 보게 비추면 작고 또렷한 동그라미가 생겨요. 손전등을 기울여 비스듬히 비추면 같은 빛이 길쭉한 타원으로 늘어나면서 흐릿해져요.

손전등이 내보내는 빛의 양은 그대로예요. 달라진 것은 그 빛이 퍼지는 넓이뿐이에요. 같은 양의 빛이 넓은 자리에 퍼지면 한 뼘에 닿는 빛이 줄어들어요. 그래서 비스듬히 받은 자리는 덜 밝고 덜 따뜻해요.

햇빛도 이런 방식으로 땅에 닿아요. 태양이 머리 위 가까이 떠 있는 지역은 좁은 자리에 빛이 몰려 뜨거워져요. 태양이 낮게 뜨는 지역은 같은 빛이 넓게 퍼져 서늘해요. 적도가 덥고 극지방이 추운 까닭도 여기에 있어요.

지구가 하루에 한 바퀴 도는 중심에는 눈에 보이지 않는 막대가 있다고 생각하면 편해요. 이 막대를 자전축이라고 불러요. 자전축은 똑바로 서 있지 않고 비스듬히 기울어져 있어요.

더 중요한 것은 기울어진 방향이 잘 바뀌지 않는다는 점이에요. 지구가 태양 둘레를 한 바퀴 도는 동안에도 자전축은 같은 쪽 하늘을 계속 가리켜요. 그래서 반년은 북쪽이 태양 쪽으로 기울고, 나머지 반년은 남쪽이 태양 쪽으로 기울어요.

태양 쪽으로 기운 반구에서는 태양이 하늘 높이 떠요. 햇빛이 손전등을 똑바로 비춘 것처럼 좁게 모여 닿고, 해가 떠 있는 시간도 길어져요. 이때가 그 반구의 여름이에요. 같은 시기에 반대쪽 반구는 태양을 비스듬히 받으며 겨울을 보내요. 두 반구의 계절이 늘 엇갈리는 까닭이 바로 이 기울어진 자세에 있어요.

계절이 태양과의 거리 때문이라고 생각하기 쉬워요. 하지만 지구가 태양에 가장 가까워지는 때는 북반구가 한겨울인 시기예요. 거리가 만드는 차이는 기울기가 만드는 차이에 비하면 아주 작아요. 손전등을 조금 앞으로 당기는 것보다, 손전등을 기울이는 쪽이 훨씬 큰 차이를 만드는 셈이에요.

기울기가 못처럼 고정된 것도 아니에요. 아주 오랜 시간에 걸쳐 조금씩 커졌다 작아졌다를 되풀이한다고 알려져 있어요. 다만 사람이 한평생 살면서 느낄 만한 변화는 아니에요.

만약 자전축이 똑바로 서 있었다면 어땠을까요? 손전등의 각도가 늘 그대로인 셈이라 계절 변화도 낮 길이 변화도 거의 사라져요. 적도는 늘 덥고 극지방은 늘 추운 채로, 지역마다 정해진 날씨가 한 해 내내 이어졌을 거예요. 봄에 꽃이 피고 가을에 잎이 물드는 풍경도 지금과 사뭇 달랐겠지요.