질문자님께서 문의주신 내용에 대해 자세히 설명해 드리겠습니다.

만약 지구가 갑자기 자전을 멈추게 된다면 여러 가지 극단적인 변화가 일어날 것입니다.

첫째, 지구 표면에 있는 모든 것들은 관성 때문에 이전에 지구의 자전 방향이었던 동쪽으로 엄청난 속도로 튕겨나가게 됩니다. 이는 지구의 자전 속도가 시속 약 1,600km에 달하므로, 건물, 바다, 대기 등 모든 것이 순식간에 강력한 충격을 받으며 날아가게 되는 상황을 의미합니다. 대기는 계속해서 움직이려고 하여 시속 수천 킬로미터에 달하는 강력한 바람이 지구 전체를 휩쓸게 될 것입니다.

둘째, 바다의 형태가 크게 변합니다. 현재 지구의 자전으로 인해 원심력이 발생하여 적도 부근이 약간 부풀어 오른 형태인데, 자전이 멈추면 이 원심력이 사라지면서 바닷물이 적도에서 양극으로 이동하게 됩니다. 그 결과 양 극지방에는 거대한 바다가 형성되고, 적도에는 광활한 육지가 드러날 수 있습니다.

셋째, 낮과 밤의 주기가 상상할 수 없을 정도로 길어집니다. 지구가 자전을 멈추면 하루는 태양 주위를 한 바퀴 공전하는 데 걸리는 시간인 1년과 같아집니다. 이는 한쪽 면은 약 6개월 동안 뜨거운 낮을, 다른 한쪽 면은 약 6개월 동안 얼어붙는 밤을 맞이한다는 의미입니다. 이로 인해 낮과 밤의 기온차가 극심해져 생명체가 살아가기 어려운 환경이 될 것입니다.

넷째, 지구 자기장에도 변화가 생길 수 있습니다. 지구 자기장은 외핵의 액체 철이 대류 운동을 하면서 발생하는데, 자전이 멈추면 이러한 운동에 영향을 미쳐 자기장이 약화되거나 사라질 수 있습니다. 자기장이 사라지면 태양에서 오는 유해한 우주 방사선과 태양풍을 막아줄 보호막이 없어지므로, 지구의 모든 생명체는 치명적인 위협에 노출될 수 있습니다.

다음으로, 행성이 태양 주위를 공전하는 이유에 대해 설명해 드리겠습니다.

행성이 태양 주위를 끊임없이 맴도는 주된 원리는 태양의 강력한 중력과 행성 자체의 운동 관성 간의 균형 때문입니다.

태양은 태양계 질량의 대부분을 차지하는 거대한 천체이므로, 그 질량으로 인해 주변의 모든 행성들을 자신 쪽으로 끌어당기는 매우 강한 중력을 행사합니다. 만약 행성에 다른 움직임이 없다면 이 중력 때문에 태양으로 곧장 떨어질 것입니다.

하지만 행성들은 우주 공간을 가로지르는 일정한 속도와 방향을 가진 운동, 즉 관성을 가지고 있습니다. 이 관성으로 인해 행성들은 직진하려는 성질을 가집니다. 태양의 중력은 이 직진하려는 행성을 계속해서 태양 쪽으로 휘게 만들고, 행성의 관성은 태양에 충돌하지 않고 옆으로 비껴나가게 하는 역할을 합니다.

결과적으로, 행성은 태양의 중력에 의해 끊임없이 태양을 향해 '떨어지고' 있지만, 동시에 옆으로 움직이는 속도가 충분히 빠르기 때문에 태양에 부딪히지 않고 궤도를 그리며 계속 '비껴가는' 상태를 유지합니다. 이는 마치 줄에 묶인 돌을 휘두르면 돌이 계속 돌듯이, 태양의 중력이라는 보이지 않는 줄에 묶여 행성들이 계속 운동하는 것과 같습니다.

행성이 이 궤도 운동을 멈추지 않는 것은 우주 공간이 거의 완벽한 진공 상태이므로, 행성의 운동 에너지를 감속시킬 만한 마찰이나 저항이 거의 없기 때문입니다. 일단 주어진 초기 운동량과 중력의 상호작용이 시작되면, 외부의 큰 방해 요소가 없는 한 행성들은 수십억 년 동안 궤도를 유지하며 공전하게 되는 것입니다.