지구가 갑자기 멈추면 어떻게 될까?

  

돌풍, 지진, 쓰나미... 그리고 자기장이 사라져

직빵으로 맞아 버리는 태양풍과 방사능...

그야말로 지구는 지옥이 될 것임은 틀림없다.

  

그런데 위 설명에서 빠진게 하나 있다.

진짜 지옥은 아직 시작도 하지 않았다.

지구가 멈춘다면 지구는 얼마 지나지 않아

태양과 충돌할 것이다.

 

  

지구가 태양으로 끌려가지 않는 이유는 공전에 의해 

원심력이 발생하기 때문이다. 지구는 원심력과 

구심력(만유인력)이 절묘하게 맞아 떨어지는 궤도, 

그리고 속도로 공전하고 있다.

 

  

같은 이유로 인공위성과 달 또한 

지구에 추락하지 않는다. 

따라서 지구가 멈춘다면... 며칠 지나지 않아

지구는 태양의 중력에 끌려가 끔살을 당할 것이다.

 

물론 이런 일은 절대로 일어나지 않겠지만, 

과학적 추측은 언제나 즐겁기 때문에(?)

지구가 갑자기 공전을 멈췄을 때 과연 며칠 

만에 태양 품속으로 쏘옥 들어가게 되는지

한번 알아보도록 하자.

 

 

  

직접적인 계산은 어렵다. 지구가 태양에 가까워짐에 

따라 중력의 영향도 점점 커지게 될 것이다. 컴퓨터를 

이용한 계산이 필요한데 귀찮으니까 다른 방법으로

풀어보자.

 

이 가정은 직접적인 계산 대신에 케플러 법칙을 

이용해 아주 간단히 추측할 수 있다. 지구의 공전 

궤도는 1 AU의 반경으로 원형에 매우 가까운 

타원의 형태이다.

 

또한 지구는 태양을 중심으로 공전하는 것이 아니라, 

태양과 지구의 질량중심을 기점으로 공전을 하기 

때문에, 가장 가까운 위치인 근일점과 가장 먼 위치인 

원일점이 존재한다. 

 

타원 궤도에서는 근일점에 가까워질 때 속도가 더 

가속되지만, 원일점에선 다시 느려진다.

잡소리는 그만하고 이제 우리가 고등학교 때 배웠던  

케플러 제 3 법칙 : 조화의 법칙을 떠올려보자.

 

행성의 궤도 주기의 제곱은 그 행성의 

타원 궤도 장반경의 세제곱에 비례한다.

 

  

여기서 P는 궤도 주기, a는 장반경, 

G는 중력 상수, M은 태양의 질량이다.

 

a에 0.5 AU를 대입하면, 궤도 주기 P가 129일이 

발생한다는 사실을 알 수 있다.

  

이는 129일 동안 궤도를 완성한다는 뜻이므로, 

절반인 65일만에 지구는 태양과 충돌하게 된다.

태양 앞에선 모두가 평등하다.