천체에 관한 기타 상식

천체에 관한 기타 상식

5. 천체에 관한 기타 상식

  가. 별의 밝기

밤하늘에 보이는 별 중에 특별이 밝은 별 21개를 1등성으로, 가장 어두운 별을 6등성으로 정했음.
정확히 6등성 보다 100배 밝은 별을 1등성으로 정했으며, 6등성보다 2.5배 밝은 별이 5등성, 5등성보다 2.5배 밝은 별이 4등성, 4등성보다 2.5배 밝은 별이 3등성, 3등성보다 2.5배 밝은 별이 2등성임. 1등성은 2등성 보다 2.5배 이상으로 밝음.

  나. 별의 빛깔과 온도
별의 빛깔은 불꽃색으로 나타난다. 붉은 별은 비교적 온도가 낮은 별이고, 푸른 별은 온도가 높은 별이다.

빛깔	표면온도(도, 섭씨)	주요항성
파랑	29,000~60,000	오리온의 삼형제별
파랑~푸르스름	10,000~29,000	리겔, 스피카
하양	7,500~10,000	시리우스, 베가
희끄무레한 노랑	6,000~7,500	카노푸스, 프로키온
노랑	5,300~6,000	태양, 카펠라
주황	3,900~5,300	알데바란, 아르크투루스
빨강	2,000~3,900	안타레스, 베텔게우스

  다. 별이 보이기는 하지만 지금은 없을 수도 있다.
오리온자리의 알파별 베텔게우스는 태양보다 훨씬 거대하고 나이 든 별이라, 언제 폭발을 일으켜도 이상한 일이 아니다. 베텔게우스에서 지구까지의 거리는 약 650광년(광년 : 빛의 속도로 1년 동안 가야 할 만큼 떨어진 거리)이다. 즉, 지금 우리가 보고 있는 베텔게우스는 사실 650년 전에 베텔게우스를 떠난 빛이라, 지금은 이미 폭발해서 없어졌을 수도 있다는 것이다.

  라. 북극성이 바뀐다.
지금 북극성이라 부르는 별은 작은곰자리의 꼬리 부분에 위치한 ‘폴라리스’이다. 모든 별은 거의 폴라리스를 중심으로 하여, 그 주변을 하루에 한 번, 시계 반대 방향으로 도는 듯이 보인다.
이는 지구의 회전축(지축)을 북쪽으로 곧장 따라간 방향에 ‘폴라리스’가 있기 때문이다.
그러나 지구의 지축은 약 2만 5,800년에 걸쳐 마치 팽이가 좌우로 돌며 움직이듯 ‘세차(歲差)’라 불리는 운동을 하는 중이다. 따라서 수천 년이 지나면 지축의 기울기가 바뀌게 된다.
1만 2,000년 후에는 직녀성(거문고자리의 ‘베가’)이 북극성이 된다.

 

  마. 달

    1) 개요

달은 지금으로부터 약 45억 년 전에 탄생했다. 탄생 직후의 달은 매우 뜨거웠기 때문에 표면은 용암으로 뒤덮여 있었던 것으로 추정한다.
용암이 완전히 식은 것은 약 30억 년 전의 일이다. 이때를 전후해서 달의 내부에서는 새로운 용암이 솟아 나와 크레이터에 의해 생긴 지형들을 메워 나갔다. 용암에 의해 바다 부분도 곧 굳어지면서, 현재 '달의 바다'라 불리는 평탄한 지형이 완성됐다.

바다가 형성된 다음에도 달 표면으로 운석이 계속 충돌했고, 덕분에 바다 부분에는 크고 작은 크레이터들이 새로 생겨났다.
지구의 표면도 달과 마찬가지로 크레이터들로 덮여 있었으나, 지각 변동이나 대기에 의한 침식, 풍화 작용 등에 의해 대부분 사라져 버렸다.
하지만 대기가 없고 지각 운동이 일찍이 약해진 달은, 한번 생긴 크레이터가 쉽게 없어지지 않는다.

달을 처음으로 자세히 관찰했던 사람은 갈릴레이였다. 그는 자신이 만든 망원경으로 달 표면을 관찰하면서, 둥근 구덩이 모양의 크레이터와 커다란 산맥, 검고 편평하게 보이는 바다를 처음으로 발견했다.

달을 보았을 때 검고 평평하게 보이는 지역을 '바다'라고 부르는데, 실제로 물이 있는 바다가 아니다. 이 지역이 어두운 색조를 띠는 이유는, 현무암질의 용암대지이기 때문이다.
17세기 초의 관측자들이 이들 어두운 지역이 물로 가득 차 있을 것이라 믿고 바다라고 불렀던 데서 유래한 명칭이다.

바다 지역은 대체로 매끈한 평원처럼 보이며, 그 안에는 1킬로미터 내외의 작은 크레이터들이 여기저기 눈에 띈다.
바다의 모양은 대체로 커다란 원형이며, 가장자리에 산맥 지형이 둥그렇게 감싸듯이 발달해 있다.

달 표면에서 바다를 제외한 지역으로 밝게 보이는 고지대를 ‘대륙’이라고 부른다. 이곳에는 다양한 크기의 크레이터가 빽빽하게 모여 있다.
대륙에 있는 암석은 칼슘(Ca)과 알루미늄(Al)이 많이 들어 있기 때문에, 상대적으로 밝게 보인다.

고지대인 대륙에서 가장 흔한 지형으로 크레이터를 들 수 있다. 달 표면의 크레이터들은 대부분 운석의 충돌로 생겨났지만, 화산이 폭발하거나 표면이 꺼져 내리면서 만들어지기도 한다.

달은 아주 어렸을 때 운석들의 집중포화를 맞았다. 이때 운석이 달 속으로 파고들면서, 표면을 파헤치고 구덩이를 만들었다. 이렇게 생긴 운석 구덩이들은 바닥이 평평하면서, 뾰족하고 둥근 테두리가 있으며, 중앙에 봉우리가 솟아오른 것도 있다.
달 표면에는 서울시가 수십에서 수백 개 정도 들어갈 수 있는 크기(지름 60~300킬로미터)의 크레이터가 200여 개나 있다.

운석이 충돌할 때 튕겨져 나온 물질이 사방으로 퍼져 빛줄기(광조)를 만들 수 있다. 실제로 평평한 모래에 수직으로 돌멩이를 세게 던지면, 이와 비슷한 구덩이가 생기는 것을 관찰할 수 있다. 보름달일 때는 크레이터를 중심으로 사방으로 뻗어나가는 광조를 더 잘 관찰할 수 있다.

지구에서와 같이 달에도 계곡이 있다.
커다란 계곡은 너비가 수십 킬로미터이고 길이는 수백 킬로미터에 이른다. 운석이 달에 비스듬히 충돌해 표면을 깎아내 생기거나, 충돌할 때 튕겨져 나온 바위들이 표면을 긁고 지나가면서 만들어지는 것으로 추측한다.
계곡보다 작고 폭이 좁은 줄무늬는 ‘열구’라고 부른다. 열구는 직선으로 곧게 뻗거나 뱀처럼 꾸불꾸불 굽이치기도 한다.
열구의 생성과정은 용암과 관련이 있지만, 정확한 사실은 아직 잘 알려져 있지 않다.

달의 여러 가지 지형을 망원경으로 관찰하려고 한다면, 보름달보다는 상현이나 하현 무렵이 적당하다. 상현이나 하현 전후로는 달이 태양 빛을 비스듬히 받게 돼, 달 지형에 그림자가 생겨서 명암 대비가 좋아지기 때문이다.
보름달은 둥근 달의 모든 부분이 환하게 보인다. 그래서 달 표면의 밝고 어두운 지역을 확인할 수는 있어도, 높낮이를 구분하기는 어렵다.

    2) 달의 바다와 크레이터

    3) 달의 모양
달이 태양이 있는 방향에 왔을 때를 ‘신월’이라 하는데, 낮에 태양과 함께 움직이기 때문에 달은 보이지 않는다.
태양에서 90도 떨어진 위치에 왔을 때는 반달(상현, 하현), 태양과 정반대에 왔을 때는 보름달이 된다.
달이 지구 주변을 한 바퀴 도는 데 27.3일이 걸리는데, 신월에서 다음 신월까지는 29.5일이 걸린다. 이는 달이 지구 주변을 한 바퀴 도는 사이에 지구도 태양 주변을 도는데, 바로 그 시간이 더해지기 때문이다.

자전 주기는 29.5일인데, 이 주기가 공전 시간과 같아서, 지구에서는 같은 면만 보인다.

신월(1일째) → 초승달(3일째) → 상현달(7일째) → 보름달(15일째) → 하현달(23일째) → 그믐달(26일째)

    4) 달빛은 햇빛
달은 햇빛을 반사하여 빛을 낸다. 이 말은 달이 빛나는 쪽에 태양이 있다는 뜻이다.
태양이 저문 후에 서쪽 하늘에 보이는 초승달은 태양이 있는 서쪽이 보이는 것이며, 새벽녘에 동쪽에 보이는 그믐달은 태양이 있는 동쪽이 보이는 것이다.
달이 빛나는 쪽에 항상 태양이 있다.

    5) 지구조
달이 가느다란 날, 달그림자 부분이 희미하게 동그란 모양을 띄기도 하는데, 이것을 지구조(地球照)라고 한다. 지구조는 지구가 햇빛을 반사해서 달을 비출 때 일어나는 현상이다.

    6) 슈퍼문
지구에서 달까지의 평균 거리는 약 38만km인데, 달은 지구 주위를 타원 궤도로 돌고 있어서, 가까울 때는 35만 7,000km 정도이고, 멀리 있을 때는 40만 6,000km 정도 되어, 상당한 차이가 난다.
슈퍼문이란 지구에 가장 가까울 때의 보름달을 말한다. 

  바. 생일과 별자리
생일 별자리는 황도 12궁이라고 하여, 태양이 지나는 길(황도) 위에 보이는 별자리이며, 태양이 황도 위를 움직여 한 바퀴 돌면 1년이다.
생일 별자리는 생일에는 보이지 않는다.
원래 생일 별자리는 태어난 날에 태양이 자리하고 있던 별자리로 정한 것으로, 태양의 밝은 빛 때문에 별자리가 보이지 않는다. 생일이 오기 4~5개월 전 21시경에 봐야 잘 보인다.

  사. 국제우주정거장(ISS)
국제우주정거장은 미국, 러시아, 유럽연합, 일본 등 16개국이 1998년부터 건설하여 2024년까지 시한을 두고 운영되고 있다.
국제 파트너 각국이 협력하여 만든 우주 실험실로, 상공 400km의 지구 주변을 90분에 걸쳐 한 바퀴 돈다.
국제우주정거장은 쌍안경이나 망원경 없이 맨눈으로 지상에서도 볼 수 있으며, 밝은 도시에서도 볼 수 있다.
한밤중에는 지구 그림자에 들어가기 때문에 보이지 않고, 낮이나 하늘이 밝은 때에도 볼 수 없다. 볼 수 있는 기회는 날이 저문 후 약 2시간과 날이 밝기 전 약 2시간 동안이다.
국제우주정거장의 관측 정보를 알 수 있는 사이트(‘국제우주정거장을 봐요’)가 있어, 관측하기에 좋은 날짜나 시각, 방향 등을 알 수 있다. 현재의 장소에서 언제, 어떤 ISS를 볼 수 있는지 확인할 수 있다.
(http:/www.sightspacestation.com)

  아. 우리 은하와 안드로메다은하와의 충돌
슈퍼컴퓨터로 계산해 본 결과, 안드로메다은하는 먼 미래에 우리가 살고 있는 우리 은하와 충돌한다는 사실을 알아냈다.
은하끼리 서로 잡아당기고 있기 때문에, 우리 은하와 안드로메다은하는 앞으로 40억 년 정도 후에 합체하여 한 덩어리의 큰 은하가 될 것이라고 한다.

  자. 일식과 월식
    
    1) 일식
일식은 태양, 달, 지구가 일직선으로 나란히 섰을 때, 달에 의해 태양이 가려지는 현상이다. 따라서 일식은 반드시 신월일 때만 일어난다. 그러나 신월이라고 해서 항상 일식이 일어나지는 않는다. 그 이유는 태양과 달이 움직이는 궤도가 기울어져 있어 서로 다르기 때문이다.
일식에는 태양의 일부분만 사라지는 부분일식, 태양의 테두리가 링처럼 남는 금환일식, 태양이 완전히 사라지는 개기일식이 있다. 특히 개기일식 때는 주변이 어두컴컴해지면서 평소에는 볼 수 없는 ‘코로나’라는 빛줄기가 나타난다.

    2) 월식
월식은 태양, 지구, 달이 일직선으로 나란히 섰을 때, 지구 그림자 속에 달이 숨는 현상이다. 따라서 월식은 반드시 보름달이 뜬 밤에만 일어난다.
보름달이 단시간에 사라졌다가 원래대로 돌아가는데, 특히 개기월식 중에는 불그스름하고 환상적인 달을 볼 수 있다. 달이 지구 그림자에 들어가면 새까매질 것 같지만, 지구의 대기를 지나는 햇빛 중에 붉은 빛만이 남아 달을 비추기 때문에, 개기월식 중에는 달이 불그스름하게 보인다.