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별을 보는데에는 특별한 것이 필요하지 않습니다. 잠시 고개를 들어 밤하늘을 볼 수 있는 여유. 그것만 있다면 누구나 우주의 신비로움을 느낄 수 있습니다.

toDay NightsKy


CURRENT MOON
2010.08.10 17:49 별보기/하늘 소식

름방학이면 시골에 내려가 마당의 평상에 누워 밤하늘을 올려다 본 기억이 있죠? 별을 헤아리거나 내가 알고 있는 별자리를 찾아보고 있으면, 밤하늘에서는 으레 별똥별이 떨어집니다. 별똥별은 무엇일까요?

우주에는 혜성이나 소행성, 드물게는 달이나 화성 등에서 떨어져 나온 파편들이 돌아다니고 있습니다. 수 mm에서 수 μm의 크기를 갖는 이런 물질을 유성체(meteoroid)라고 부릅니다. 이들은 우주 공간에서 빠른 속도로 움직이는데, 속도는 42km/s보다 작죠.(왜 그럴까요? 생각해 보세요.)

유성은 이런 유성체가 지구의 중력에 이끌려 대기권으로 들어오면서 타는 현상입니다. 영어로는 shooting star, falling star라고도 부릅니다. 별똥별은 유성(流星, meteor)의 순우리말이죠. 보통 유성이 빛을 내며 우리 눈에 보이기 시작하는 고도는 100~300km 정도이고, 대부분의 유성체는 20~90km에 이르면 완전히 다 타고 없어진다고 합니다.

만약 유성체가 완전히 다 타지 않고 땅에 떨어질 경우 우리는 운석(meteorite)이라고 부릅니다. 기원에 따라 혜성 운석과 소행성 운석, 성분에 따라 석질, 철질, 석철 운석으로 나누기도 합니다.

때로는 유성체가 많은 부분을 지구가 통과할 수 있습니다. 이 때 지구에서는 수많은 유성을 볼 수 있게 됩니다. 이것을 유성우라고 부릅니다. 유성우는 하늘의 한 지점에서 유성들이 떨어지듯이 보이는데, 이 지점을 복사점이라고 부릅니다. 유성우의 이름은 복사점이 위치하는 별자리의 이름을 따서 짓게 됩니다.

 

★ 유성이 떨어질 때 볼 수 있는 것들

성은 때로 길게 꼬리를 그리지 않는 경우도 있습니다. 이 경우 그냥 별처럼 밝아졌다가 사라지기 때문에 많은 사람들이 UFO로 생각하기도 하죠. 이것은 유성이 떨어지는 방향이 우리의 시선 방향과 일치하기 때문에 나타납니다.

또 간혹 아주 밝은 불덩어리처럼 보이는 유성이 있습니다. 이것을 화구(fireball, bolide)라고 합니다. 일반적으로 금성보다 밝게 보이는 정도를 화구로 분류합니다. 아주 가끔 daylight fireball이라고 해서 낮에도 화구가 보일 때가 있습니다.  

밝은 유성이 지나간 자리에는 종종 빛나는 연기 같은 흔적이 남습니다. 이 연기를 유성흔이라고 부릅니다. 유성흔은 보통 수분간 지속되며 드물게 수십분 이상 보이는 경우도 있다고 하네요. 유성흔은 유성에 자극을 받은 대기의 분자나 원자가 빛을 내는 것입니다. 유성흔의 형태는 시간에 따라 변화하는데, 이를 관측하면 지상 100km 상공의 바람 상태를 알 수도 있습니다.

 

★ 유성우는 언제 볼 수 있을까?

a. 남쪽왕관자리(CORONA AUSTRALIS, CrA) 유성우 : 전갈자리의 꼬리에 붙어있는 이 별자리는 지평선의 근처에 있는 낮은 고도에 보이는 별자리이다. 따라서 복사점 역시 지평선이 확 트이지 않은 곳이면 보기 힘들다. 잘 알려지지 않은 유성우이다.

b. 거문고자리(LYRA, Lyr) 유성우 : 거문고자리 유성우가 처음으로 관측된 것은 1803년으로 미국동부지역에서 시간당 최대 700여개의 유성이 출현했다. 그러나 유성우 연구 초기 단계였던 그 당시에 이를 주목하는 이는 없었다. 거문고자리는 두 번의 유성우를 가지는데 4월 19일~4월 25일에 한번 나타나며, 극대일에도 시간당 10여개의 유성이 떨어지는 작은 유성우이다. 6월 16일경에도 시간당 8개 정도의 유성을 뿌린다.

c. 물병자리 에타(AQUARIUS, Aqr) 유성우 : 물병자리 유성우의 존재가 감지된 것은 1863년이며 공식화된 것은 1870년이다. 당시에 관측된 ZHR은 45개였다. 이후 물병자리 에타 유성우에 대한 관측은 계속 되었고, 관측기록을 토대로 모혜성의 윤곽이 잡혔다. 그것은 다름아닌 오리온자리 유성우의 모혜성인 핼리혜성이었다. 모혜성이 핼리(Halley)혜성인 점은 상당히 흥미로운 부분이다. 물병자리는 일년에 네 번의 유성우를 가지고 있다. 이 중 에타 유성우는 가장 큰 것으로써 5월 6일 경 극대에 이르면 시간당 35~40개의 별똥별을 볼 수 있다. 새벽 두시 정도에 복사점이 떠올라서 아침 7시 30분경에 동쪽 위로 50'가량 떠오른다. 따라서 복사점은 새벽녘이 되어서야 낮은 고도에서 관측 할 수 있다. 특징적인 것으로 이 유성우는 희미한 것들이 많아서 쌍안경으로 관측 할 때 더 많이 보는 경우도 있다고 한다.

d. 뱀주인자리(OPHIUCHUS, Oph) 유성우 : 극대일의 시간당 갯수에서 볼 수 있듯이 아주 작은 유성우에 속한다.

e. 바다염소자리(CAPRICORNUS, Cap) 유성우 : 7월25일에 극대를 이루는 바다 염소 자리 유성우는 유명하지 않은 작은 유성우이다.  7월15~8월25일에 활동하는 알파 유성우를 하나 더 가지고 있는 것이 특징이다.

f. 물병자리 델타(AQUARIOUS, Aqr) 유성우 : 우리나라 장마철 즈음하여 나타나는 활동기간이 상당히 긴 편(한달 여)인 유성우다. 남쪽 하늘을 바라보고 관측을 할 때  잘 볼 수 있을 것이고, 7월 29일을 전후하여 10여 개를 볼 수 있다. 특징은 대개 밝은 빛을 내는 별똥별들이고 가끔 가다가 궤적을 진하게 남기는 것들도 있다. 이 유성우는 지구의 궤도 옆면으로 진입하기 때문에 다른 유성우에 비해 떨어지는 속도가 느리다.

g. 남쪽물고기자리(PISCIS AUSTRINUS, PsA) 유성우 : 작은 유성우이다.

h. 물병자리 요타(AQUARIOUS,Aqr) 유성우 : 물병자리 네 개의 유성우 가운데 하나인 요타 유성우는 8월 6일을 전후하여 시간당 8개를 뿌린다.

i. 페르세우스자리(PERSEUS,Per) 유성우 : 매년 어김없이 8월 중순경이면 상당히 많은 양의 별똥별이 떨어지는데 바로 페르세우스자리 유성우다. (페르세우스자리 유성우는 사분의자리, 쌍둥이자리 유성우와 함께 3대 유성우 중 하나이다.) 특히 극대일인 8월 12일 ~ 13일에는 새벽녘에 시간당 60~75여 개의 별똥별을 관측할 수 있는데, 이 유성우는 노란색을 띠면서 긴 궤적을 많이 남기는 것으로 유명하며 어떤 것은 폭발해서 여러 개로 나누어지는 멋진 광경을 연출하기도 한다. 복사점은 감마별 근처로 아침 박명하기 전까지 거의 하늘 꼭대기에 있기 때문에 관측조건도 좋다. 모혜성인 스위프트 터틀(Swift-Tuttle)혜성은 130년을 주기로 다녀가는데 1862년에 나타났었고, 그 궤도를 계산한 결과 1981년에 다시 나타날 것으로 예상되었으나 나타나지 않았다. 때문에 페르세우스자리 유성우는 1980년대에 잠시 주춤한 활동을 보이다가 지난 1992년에 다시 모습을 드러냄으로써 활발한 활동을 보였다. 페르세우스자리 유성우는 보통 두 차례의 극대기가 존재하며 때로는 3번까지 나오기도 한다. 때문에 정확한 극대시간을 예측하기가 무척 어렵다.

j. 용자리 감마(DRACO, Dra) 유성우 : 가을에 나타나는 유성우로써 [자코비니 유성우]로 잘 알려져 있다. 활동기간 동안 지구가 유성체군의 중심을 지나갈 때는 상당히 많은 양의 별똥별이 떨어진다. 모혜성인 자코비니-진너 혜성이 지구궤도에 가깝게 지나간 후에 특히 많은 양이 떨어지는데, 1933년에는 시간당 3만개의 별똥별이 비처럼 쏟아졌다고 하니 대표적인 유성우 라고 할 수 있을 것이다. 1946년에도 시간당 1000개가 떨어졌는데 그 후에도 시간당 200~500여 개의 별똥별이 매년 떨어졌다고 한다.

k. 오리온자리(ORION, Ori) 유성우 : 유성우의 복사점은 오리온이 오른손에 들고 있는 몽둥이의 끝에 해당되는 입실론(ν) 별 근처에 있다. 해마다 10월 22일을 전후해서 25개 정도의 별똥별을 뿌리는 작은 유성우이다. 대부분이 희미한 유성들이여서 안타깝지만, 희미한 흔적을 남기는 것들도 많아서 그나마 위안이 되는 유성우이다. 유성들의 속도는 초속 67km의 속도로 상당히 빠른 유성우에 속한다.

l. 황소자리(TAURUS, Tau) 유성우 : 겨울철 별자리로써 유성우는 극대치에서 볼 수 있듯이 작은 것이다.

m. 사자자리(LEO, Leo) 유성우 : 복사점이 감마별인 알기에바 근처에 있는 이 유성우는 33년마다 비정상적인 극대를 이루는 것으로 98년에는 예상과는 달리 몇 만개의 유성우는 보이지 않았으나, 그래도 500여 개를 뿌린 것으로 알려져 있다. 보통은 시간당 10개 정도의 작은 유성우이지만 모혜성인 Tempel-Tuttle 혜성(지구 공전 궤도와 약 17도의 각도를 이루며 지구공전과 반대 방향으로 대단히 찌그러진 타원궤도상을 33.25년에 한 번씩 돈다. 참고로 템펠-터틀 혜성의 잔해는 아직 흩어지지 않은 띠 형태를 나타내고 있으며 띠의 폭은 3만5,000킬로미터이고 길이는 수백만 킬로 미터인 것으로 알려져 있다.)이 33년마다 지구 주위를 스쳐 지나가면 엄청난 유성들을 뿌리게 되는 것이다. 1966년 11월 17일 밤 미국에서 관측된 바에 의하면 시간당이 아닌 분당 2천여 개의 별똥별이 떨어졌다고 한다. 1999년에는 국내에서 시간당 10개 정도에 그쳤지만 유럽에서는 시간당 2000여 개의 유성이 떨어져 사자자리 유성우의 위력을 과시했다. 역사적으로는 1799년, 1833년, 1966년 대규모의 유성우가 지나갔다. 특히 1833년에는 시간당 20만개의 유성우가 떨어졌다. 당시 미국에서는 지구 종말이 다가와 「하늘에 있는 모든 별」이 떨어진다고 믿었으며 많은 사람들이 교회로 몰려들었다. 세기말 현상을 급 확산시킨 이 유성우를 두고 한 역사학자는 근대 미국의 100대 사건 중 하나로 꼽기도 했다. 우리나라에도 신라 남해왕 3년(서기 6년) '밤에 유성이 있었다' 라는 기록이 나타난다. 서기 650년을 전후해서는 많은 별들이 한 방향으로 흘러갔다는 기록을 자주 볼 수 있다. 천문학에 대한 관심이 높았던 고려시대 사람들은 700여 건의 유성우에 관한 기록을 남겼다

n. 쌍둥이자리(GEMINI, Gem) 유성우 : 이 유성우는 기원이 소행성이라는 점이 특이하다. 1862년, 천문학자들은 쌍둥이자리 유성우의 모혜성 탐색을 시작하였지만 오랫동안 별다른 성과를 거두지 못하다가 마침내 1983년 NASA 의 적외선 천문위성에 의해 모혜성이 발견되었다. 발견된 모혜성은 혜성이 아닌 소행성이었으며, 현재 이 소행성은 'Phaethon' 으로 알려져 있다. 그리고 Phaethon의 발견 이후 단단한 암석질의 소행성이 유성우의 재료가 되는지에 관해 연구가 시작되었다. 연구가 거듭되자 결론은 거의 도출되었다. 즉, Phaethon은 소행성이 아닌 휘발성 물질이 거의 증발된 죽은 혜성이거나 휴면기의 혜성일 것이라는 주장이다.
흰색의 밝은 별똥별들이 주를 이루지만 꼬리가 긴 것은 그다지 많지 않다. 가장 많이 보일 때 한 시간에 75개 정도 보이고 불꽃이 튀는 것들이 많다. 카스토르 옆에 있는 복사점은 밤 12시쯤 머리 꼭대기에 위치하기 때문에 관측하기엔 좋은 조건을 주는 유성우이다.

o. 작은곰자리(URSA MINOR, UMi) 유성우 : 극대치가 5개로 작은 유성우이다.

p. 용자리 요타(DRACO, Dra) 유성우(사분의자리 유성우) : 아주 빠른 별똥별 들이 많은 편이고, 1월달에 활동을 하며 활동기간이 매우 짧은(하루 안팎)것도 하나의 특징이다. 처음 발견했을 때는 용자리의 요타별 부근에 있던 복사점이 시간이 지나면서 목동자리로 이동해서 실제로 복사점은  목동자리에 있다. 사분의자리 유성우라고도 부르는데 실제로 성도에는 사분의자리가 없다. 1930년 국제천문연맹(IAU)의 별자리 구획 정리 때 용자리와 합쳐져 지금은 사라졌기 때문이다. 해마다 갯수에서 큰 차이를 보이는데 보통 60여 개가 떨어지는 것으로 알려져 있고, 대략 초속 41km의 속도로 떨어지며 청색이 많다.  

유성우 이름

활동기간

극대일

시간당개수

복사점

모혜성

남쪽왕관자리

3/14~3/18

3/16

5

16h24m -48'

 

거문고자리

4/19~4/25

4/22

10~15

18h10m +32'

Thatcher1861

물병자리 에타

5/1~5/10

5/6

35~40

22h23m -01'

Halley

뱀주인자리

6/17~6/26

6/20

5

17h23m -20'

 

바다염소자리

7/10~8/15

7/25

5

21h03m -15'

 

물병자리 델타

7/15~8/15

7/29

20

22h39m -17'

 

8/7

10

23h07m +02'

 

남쪽물고기자리

7/15~8/20

7/31

5

22h43m -30'

 

바다염소 알파

7/15~8/25

8/2

5

20h39m -10'

Honda-Mrkos

물병 요타

7/15~8/25

8/6

8

22h15m -15'

 

22h07m -06'

페르세우스

7/23~8/20

8/12

60~75

03h08m +58'

Swift-Tuttle

용자리 감마

10/7~10/10

10/9

 

17h28m +54'

 

오리온

10/26~10/27

10/22

20~25

06h27m +15'

Halley

황소

10/20~11/30

11/5

10

03h47m +14'

Encke

03h48m +22'

사자

11/15~11/20

11/17

10

10h11m +22'

Temple-Tuttle

쌍둥이

12/7~12/15

12/13

60~75

07h31m +32'

소행성Phaethon

작은곰

12/17~12/25

12/22

5

14h27m +78'

Tuttle?

용자리 요타

1/1~1/6

1/3

60~100

15h30m +50''

 

 

★ 유성은 어떻게 보고 기록할 수 있을까?

리가 경험한 것을 기록해 두는 것만큼 중요한 일이 있을까? 별똥별을 처음 보는 사람이라면 마당에 돗자리를 펴고 누워 편하게 별똥별의 개수를 세어보는 것도 좋겠죠. 하지만 조금만 더 욕심을 내어 본다면 별똥별이 떨어진 위치나 방향, 시간 등을 기록한다면 더할 나위 없을 겁니다.

안시관측은 사람의 눈으로 직접 관측하는 방법으로, 편히 누울 수 있는 돗자리와 필기구, 시계 정도가 필요합니다. 유성을 눈으로 보고 시간당 개수를 기록하는 쉬운 방법입니다.

이 때, 떨어진 개수와 시간을 기록하고 유성의 밝기를 함께 표시하는 방법이 있습니다. 시간은 가능하면 초 단위까지 기록하며, 밝기는 주위의 별과 비교해서 비교적 정확하게 알아 낼 수 있습니다. 이를 계수 관측법이라고 합니다.

또 다른 방법으로는 기록 관측법이 있습니다. 이는 개수, 밝기, 시간 외에 유성이 떨어진 경로를 성도에 표시하는 방법입니다. 처음 보이기 시작한 지점부터 사라진 지점까지 성도에 화살표로 표시하게 됩니다. 이 외에도 유성의 색깔과 속도, 소리와 같은 특이한 현상을 기록하면 더 좋겠죠?

사진관측은 사진촬영을 통해 유성을 기록하는 방법입니다. 보통 유성이 그리 밝지 않기 때문에 유성을 촬영하기 위해서는 감도가 높아야 합니다. 수십km 떨어진 곳에서 두 명의 관측자가 유성을 동시에 촬영을 하면 나중에 사진을 비교하여 유성의 복사점이나 궤도를 결정하여 모혜성과 관계도 추정할 수 있게 됩니다.

FM관측은 라디오를 이용한 관측 방법입니다. 일본 아마추어에 의해 개발된 방법이죠. 우리가 들리지 않는 FM방송의 전파가 유성이 떨어질 때 그 유성에 반사되어 관측자가 그 방송을 잠깐 들을 수 있게 됩니다. 따라서 라디오를 들리지 않는 방송에 맞춰 놓은 다음 가만히 듣고 있으면 잠깐 라디오가 나오거나 나오지 않게 됩니다. 이 때가 바로 유성이 떨어지는 때죠. 이 방법은 날씨나 밤낮 구분없이 사용할 수 있는 장점이 있습니다.

 

★ 다가오는 페르세우스자리 유성우를 보자!

에서 알아본 바와 같이 페르세우스자리 유성우는 3대 유성우 중 하나에 속하는 기대할만한 유성우죠. 극대일로 예상되는 8월 13일은 초승달이기 때문에 달에 의한 영향도 거의 받지 않을 것 같습니다.

유성우를 보기 좋은 곳은 별이 잘 보이는 곳이겠죠! 주변에 불빛이 없고 산이 높이 않은 곳이 가장 좋습니다. 하지만 도시라고 너무 걱정하지 마세요. 공원과 같이 도시의 불빛을 가릴 수 있는 곳으로 가면 충분하거든요.

그럼 어디를 봐야 할까요? 유성우에 대한 설명 중에 [유성우는 하늘의 한 지점에서 유성들이 떨어지듯이 보이는데, 이 지점을 복사점이라고 부릅니다. 유성우의 이름은 복사점이 위치하는 별자리의 이름을 따서 짓게 됩니다.]라는 부분이 있습니다. 페르세우스자리 유성우는 페르세우스자리에 복사점이 위치하는거죠. 그럼 우리는 페르세우스자리만 찾아서 보면 되는거군요!

안타깝게도(?) 그렇지는 않아요. 한 점에서 떨어지듯이 보인다는 말은 별똥별이 떨어지는 것을 반대로 이어보면 어느 한 지점으로 모인다는 말입니다. 그래서 우리는 페르세우스자리를 찾으려기 보다는 보다 넓은 하늘을 볼 수 있도록 노력해야 합니다.

그리고 여름이기 때문에 두터운 옷은 필요 없겠지만 밤을 꼴딱 새야 하기 때문에 긴 팔이나 담요를 꼭 챙겨야 하구요, 누워서 하늘을 보는 것이 제일 좋으니 돗자리도 준비해야겠죠?

현재 IMO는 8월 13일 3시에서 16시를 극대 시간으로 예상하고 있는데, 개수는 시간당 100개 정도로 "nomal peak"에 그칠 것이라고 합니다.(시간당 100개의 별똥별이 떨어지는데 nomal이라네요.) 현재는 시간당 평균 17개 정도의 별똥별이 떨어지는 것을 확인할 수 있습니다. 점점 증가추세에 있기 때문에 계속 상황을 주시해 봐야겠습니다. 밝고 빠른 별똥별을 좀 더 많이 보고 싶다면 새벽시간을 노리세요!

 

 

★ 참고 : 별똥별의 속도

유성체의 최대 속도는 42km/s라고 했습니다. 이 속도는 태양계의 탈출 속도이기 때문에, 이 속도보다 빠르면 태양계를 벗어나겠죠.

유성체가 이 속도로 지구를 따라 잡는다면 대기권에 12km/s의 속도로 진입합니다. (참고로 지구의 공전속도는 30km/s입니다.) 반대로 유성체가 지구와 정면으로 부딪힌다면 대기권에 72km/s가 되겠죠. 따라서 별똥별의 속도는 12~72km/s가 됩니다.

그럼 별똥별의 속도가 더 빠른 시간은 언제일까요? 그렇죠. 바로 새벽에 떨어지는 별똥별이 저녁에 떨어지는 별똥별보다 빠른 겁니다. 그래서 새벽에 떨어지는 별똥별이 좀 더 많고 밝죠.




★ 날짜별 유성우 빈도표
날짜별 유성우 빈도표 계속 업데이트 합니다.




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