어느 방향을 기준으로 잴까
책상 위에서 돌아가는 공을 생각해 보자. 책상에 수직인 방향과 공의 회전축이 일치한다면 기울기가 없는 상태에 해당한다. 천체에서는 책상 대신 공전 궤도면을 기준으로 삼는다. 회전축과 궤도면 자체 사이의 각도를 그대로 쓰는 것과 혼동하지 않아야 한다.
회전 방향을 포함해 축의 방향을 정하는 관례를 사용하면 기울기를 90도보다 큰 값으로 나타낼 수도 있다. 천체의 회전을 비교할 때는 어떤 축과 방향을 기준으로 측정했는지 함께 확인해야 한다.
계절은 왜 바뀔까
지구가 태양 둘레를 움직이는 동안 자전축 방향은 한 해 규모에서 대체로 유지된다. 그래서 북반구가 태양 쪽으로 기울어지는 시기와 남반구가 태양 쪽으로 기울어지는 시기가 번갈아 온다.
한 반구가 태양 쪽으로 기울면 그 반구의 많은 지역에서는 태양의 고도가 높아지고 낮이 길어진다. 지표가 받는 에너지의 계절 차이를 만드는 주요 원인이다. 계절을 지구와 태양 사이의 거리 변화만으로 설명할 수는 없다.
지역마다 다른 낮의 길이
같은 날짜에도 위도에 따라 햇빛을 받는 시간과 각도가 다르다. 극지방에서 백야와 극야가 나타나는 것도 축의 기울기와 공전 위치가 결합한 결과다. 적도 부근과 고위도 지역의 계절 경험이 다른 이유를 이해하는 데 도움이 된다.
자전축 기울기만으로 실제 날씨가 결정되지는 않는다. 대기와 바다의 열 저장과 이동, 지형도 기후와 기온에 영향을 준다. 가장 낮이 긴 날과 가장 더운 시기가 일치하지 않을 수 있다.
아주 긴 시간에서는 달라진다
자전축의 기울기는 영원히 고정된 값이 아니다. 다른 천체와의 중력 상호작용 등에 따라 장기간 변화할 수 있다. 기울기의 크기가 변하는 것과 회전축이 향하는 방향이 변하는 세차 운동은 서로 관련되지만 구분되는 개념이다.