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1. 개요
自轉軸 / Rotation Axis천체가 자전할 때 중심이 되는 축을 말한다.
지구는 이 자전축을 중심으로 약 24시간에 한 바퀴씩 도는데, 북극점에서 보면 시계 반대 방향, 남극점에서 보면 시계 방향으로 돈다. 또한 궤도면에 대해 (반올림해) 대략 66.5도 정도 기울어져 있어 일년 단위로 온도나 계절이 바뀐다. 그리고 태양계 행성들 중 천왕성은 특이하게도 자전축이 궤도상 97.77도로 기울어져 있어 한 쪽 극이 거의 태양을 향한 상태에서 돈다. 심지어 금성은 아예 177.4도나 기울어져서 해가 서쪽에서 뜬다.
2. 자전축 기울기
자전축 기울기는 천체의 자전축과 공전축의 법선 사이의 각도를 말한다. 천체의 적도면과 궤도면 사이의 각도와 같으며, 적도 기울기라고도 한다.자전축과 공전축의 방향은 오른손 법칙을 이용하여 정할 수 있다. 천체의 북극 방향에서 바라보았을 때, 반시계 방향으로 자전하며, 마찬가지로 궤도면의 수직 방향에서 바라보면 천체는 반시계 방향으로 공전한다.
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| 천체 | 기울기(°) |
| 수성 | 0.0 |
| 금성 | 177.4 |
| 지구 | 23.4 |
| 달 | 6.7 |
| 화성 | 25.2 |
| 세레스 | 4.0 |
| 목성 | 3.1 |
| 토성 | 26.7 |
| 천왕성 | 97.8 |
| 해왕성 | 28.3 |
| 명왕성 | 122.5 |
공전 방향과 반대로 자전하는 금성의 자전축 기울기는 177.3°의 큰 값을 가진다. 천왕성의 자전축 기울기는 97°로 북극이 공전면에 가까이 누워있다. 지구의 자전축 기울기는 약 23.44°이다. 태양계에서 지구의 공전면은 황도면이며, 지구의 자전축 기울기는 황도 경사각이라고 부른다.
자전축 상의 북극을 진북(True North)이라고 부른다. 지도에서 가리키는 북쪽은 도북, 나침반이 가리키는 북쪽은 자북이라고 한다. 도북은 구 형태의 지구 표면을 정확히 나타낼 수 없는 평면 지도의 한계로 진북과 다르게 나타날 수 있으며, 자북은 지자기의 극점인데 진북극과 자북극은 1000km 정도가 차이 난다. 따라서 전문가용 지형도에는 여백 한쪽에 진북, 도북, 자북이 전부 나타나있다.
지구상에서 적도 경사각에 의해 발생하는 현상은 아래와 같이 확인할 수 있다.
- 계절의 변화
- 백야의 발생
- 회귀선 지역의 라하이나 눈(Lahaina Noon)
3. 여담
- 자전축은 항상 고정되어 있지는 않으며 일정 범위 내에서 변화한다. 약 41,000년을 주기로 22.1˚~ 24.5˚내에서 기울기가 변한다.
- 2023년 6월 서울대학교에서 자전축이 변하는 원인으로 지하수의 고갈도 작용함을 발표했다. 인간이 지하수를 사용하면서 해수면 상승에 영향을 미쳤고 이에 지구의 물질량 분포가 바뀌며 자전축이 이동했다는 것. # 이게 와전되어서 '자전축이 뒤바뀐다! 이걸 서울대에서 처음 밝혀냈다!'라는 식으로 호들갑을 떨 수도 있는데 앞서 언급했듯이 자전축이 바뀌는 건 오래전부터 알려진 내용이다. 서울대가 발견하고 학계에서 주목하는 부분은 이 자전축이 바뀌는 새로운 원인을 증명한 부분이다.