2019년 5월의 밤하늘 - 이달의 행성과 달 -
2019년 5월의 밤하늘 - 이달의 행성과 달 -
  • 김정현 기자
  • 승인 2019.04.30 17:40
  • 댓글 0
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계절의 여왕이라고 불리는 5월이 돌아왔습니다. 작년과 달리 올해는 꽤 쌀쌀한 날씨가 이어지는 듯했지만 벌써 회사 주변 나무에는 짙은 녹음이 물들어 있네요.

지난 2개월간 몸풀기로 써 보긴 했지만, 이달부터 정식으로 스페이스타임즈의 “이달의 밤하늘”을 시작합니다. 개인적으로 웹상에서 20여년 전에 했던 일을 다시 하려니 설레네요. 많은 분들 특히 밤하늘에 관심이 많은 학생들을 위해 이 기사는 밤하늘이 운동하는 방법을 잘 이해하지 못하시는 분들을 기준으로 설명하도록 하겠습니다. 그리고 쌍안경이나 작은 망원경을 갖고 있는 분들을 위한 섹션도 준비하겠습니다.

잘 알려져 있듯이, 같은 시간에 보이는 밤하늘은(예를 들어 저녁 9시 정각) 매일매일 약 1도씩 달라집니다. 즉 90일이 지나면 전과비교해서 약 90도 달라진 하늘을 볼 수 있습니다. 만약 독자께서 정남방향을 바라보고 계시다면, 90일전에 보이던 하늘은 오른편 90도 방향에 기울어 있게 됩니다. 그래서 밤하늘의 별자리는 1년을 주기로 360도를 회전합니다. 이 현상은 지구의 공전으로 발생됩니다. 하지만 지구는 하루에 한 바퀴 자전도 하죠. 그러므로 자전으로 인해 1시간에 약 15도씩(24시간에 360도) 밤하늘은 복합적으로 회전합니다. 덕분에 봄철의 별자리는 겨울철에도 볼 수 있습니다.

따라서 이달의 밤하늘이라는 말은 사실 몇 일, 몇 시를 기준으로 한 것인가가 중요합니다. 스페이스타임즈는 이제부터 이달의 밤하늘, 계절의 밤하늘이라고 하면 그날 밤 9시경에 보이는 밤하늘을 기준으로 하겠습니다. (왜냐하면, 대부분의 시민천문대의 폐관시간이 10시이기 때문입니다.) 따라서 5월의 밤하늘은 15일 밤 9시를 기준으로 하는 것이므로 1일 10시, 30일 8시에도 같은 하늘이 보입니다. (물론 행성은 다릅니다.)

만약 오늘밤 9시에 봄철의 밤하늘이 보였고, 6시간동안 지구가 자전하기를 기다려 새벽3시가 되면 90도 회전한 밤하늘인 여름철의 밤하늘을 볼 수 있습니다. 따라서 밤이 긴 겨울에는 세 계절의 밤하늘을 모두 볼 수도 있고, 짧은 여름에는 여름과 가을철 별자리만 볼 수 있습니다. 그 회전축은 북극성을 중심으로 합니다. 더 자세한 이야기는 차차 다루도록 하겠습니다.

대부분의 천문대나 과학관에 가면 관람객에게 보여주는 천체대상은 보통 달이나 행성입니다. 그만큼 행성은 쉽게 찾고 쉽게 볼 수 있습니다. 도시에 사는 사람들이 밤하늘을 보고 별이라고 생각할 대부분의 대상은 사실 행성입니다.

행성은 밝습니다. 지구가 자체적으로 빛을 내지 못하는 것처럼 다른 행성들도 모두 태양빛을 반사시켜서 밝게 빛납니다. 그럼 어떤 행성이 이번달에 보일까요? 눈으로 보이는 행성은 수/금/화/목/토성이 있습니다. 행성들은 지구처럼 태양을 맴도는 공전을 하기 때문에 매우 복잡한 움직임을 갖고 있습니다. 따라서 아무 때나 행성을 볼 수는 없고 지구와의 상대적인 위치가 잘 맞아떨어져야 합니다. 우선 먼저 이번달에 잘 보이는 행성을 살펴보겠습니다.

이달의 행성들의 모습 (Image by : Stig's Sky Calendar)

이번 달 눈으로 볼 수 있는 행성은 목성과 토성입니다. (물론 천왕성, 해왕성은 뭘 해도 눈으로 안보입니다!) 물론 가장 인기있는 행성들이기도 합니다. 5월달을 기점으로 추워질 때까지 두 행성은 계속 관측이 가능합니다. 망원경이 있는 분들은 새벽까지 기다려서 두 행성을 관측해 보시고, 망원경이 없는 분들이라면, 목성과 토성이 저녁 8시~9시에 보이게 될 7월 경까지 기다리셨다가 시민천문대에 방문해보시길 바랍니다. 참고로, 지구 밖의 궤도를 도는 행성이 가장 잘 보이는 때는 “충”이라는 시기입니다. 충은 태양과 지구, 외행성이 일직선으로 늘어설 때입니다. 그때가 지구와 외행성의 거리가 가장 가까워지기 때문에 잘 보이는 것입니다. 목성은 6월 11일, 토성은 7월 10일입니다.

거리가 가까워지는 만큼 행성의 구조를 상세하게 관측할 수 있습니다. 또한 가깝기 때문에 밝습니다. 올 여름 한밤중에 가장 밝게 별처럼 보이는 것은 목성, 그 다음은 토성이라고 생각하시면 될 것입니다.

위의 그래프는 목성의 갈릴레오 위성인 이오/에우로파/가니메데/칼리스토의 궤도입니다. 당연히 가장 완만한 곡선을 그리는 칼리스토가 가장 외각, 촘촘한 곡선을 그리는 이오가 가장 안쪽의 위성입니다.

목성 궤도 그래프 보는 법

일반적인 망원경으로 관측을 하면 상하좌우가 뒤집어진 상을 관측하게 되는데, 높은 고도의 대상을 관측할 때는(특히 굴절이나 카세그레인식 처럼 접안부가 망원경의 끝단에 있는 형태의 망원경) 천정미러라고 하는, 빛을 90도로 꺾어주는 장치를 부착합니다. 그 경우 상하는 남북이 정상으로 보이지만 좌우는 동서가 뒤집어져서 보입니다. 그래서 위와 같은 형태의 그래프로, 실제 관측시 내가 보고있는 위성이 어떤 위성인지 알기 쉽게 하기 위해 목성 위성 그래프는 좌우를 바꿔놓게 됩니다.

 세레스는 1801년 이탈리아의 천문학자인 주세페 피아치가 발견한 소행성입니다. 소행성대는 화성과 목성 사이의 궤도에 있는 예를 들자면 돌덩어리 같은 것들의 밀도가 높은 곳으로, 종종 지구를 향해 튕겨오는 것들이 공룡을 멸종시키기도 하고, SF 영화의 주된 소재가 되기도 하죠. 소행성은 2013년 기준으로 약 35만개의 공식번호가 부여되어 있을 만큼 엄청나게 많습니다. 하지만 전체 소행성 중 세레스가 차지하는 비중이 약 1/3일 정도로 생각보다 매우 큽니다. 5월 29일 이 세레스가 충이 되지만 최소 쌍안경은 있어야 관측이 가능합니다.

 본격적으로 들어가기에 앞서, 별을 보기 좋은 날이 언제인가 살펴봅시다. (망원경을 갖고있는 사람들은 대부분 아는 사실이지만 혹여 모르는 분들을 위해..) 천문대를 찾는 방문객들은 상당수가 달의 위상과 관계없이 맑으면(심지어 흐려도..) 언제든지 별을 볼 수 있다고 생각하는 분들이 많습니다. 하지만 달이 밝으면 그만큼 별이 덜 보이게 됩니다. 따라서 달의 움직임을 꼭 생각하고 천문대를 가거나 관측여행을 가야합니다. 달이 뜨는 시간은 매일 약 50분씩 늦게 뜹니다. 따라서 어제 9시에 달이 떴다면 오늘은 9시 50분에 달이 뜨게 됩니다. 달 역시 초승달, 반달, 보름을 거쳐 그믐달로 변화되는 사이클을 갖고 있습니다. 그래서 그 한바퀴를 돌게 되면 다시 같은 시간에 달이 뜨게 됩니다. 간단한 것 한가지만 기억합시다. 5월 19일의 보름달은 대략 저녁 7시경에 뜹니다. 따라서 거의 밤새도록 하늘에 떠있게 됩니다. 반면, 초승달에서 상현에 이르는 동안은 태양보다 조금 늦게 떠서 낮 동안 하늘에 떠있다가 해가 진후 어느정도 시간이 지나고 져버리므로 새벽 관측에 큰 영향을 미치지 않습니다. 반면 하현의 경우 반대가 되지요. 이달은 27일에 새벽 1시 30분경 하현이 뜹니다.

만약 천문대에 가시려면 달이 움직임을 잘 생각해서 방문하시는 것이 좋습니다. 보통 천문대들은 저녁에서부터 밤 10시경까지 오픈하므로, 그 시간에 달이 없을 때가 언제인가 생각해서 가시면 좋습니다.

다행히 별에 비해 행성은 달의 영향을 거의 받지 않습니다. 따라서 앞서 설명 드린 목성, 토성을 관측하기 위해서는 달을 걱정하지 않아도 좋습니다. 반면 가장 인기있는 대상인 은하수는 달이 뜨면 거의 보이지 않습니다.

그렇다면 달은 늘 관측을 방해하는 불편한 대상일까요? 아닙니다. 달이 인간에게 미치는 영향은 지대합니다. 이런 이야기는 차차 이야기하도록 하고, 달 역시 매우 훌륭한, 아니 가장 멋진 대상입니다. 그럼 달을 보기 좋을 때는 언제일까요? 흔히 보름이라고 생각하지만, 보름달은 망원경으로 그다지 멋지게 보이지 않습니다.

조명과 인물사진 예시 (Image credit : diyphotography.net)

위 사진의 인물이 달이라면, 0도일때가 보름이고, 180도일때가 그믐이 되겠습니다. 어떤 사진이 사람의 얼굴이 멋지게 보이나요? 빛이 옆에서 비스듬하게 비쳐지는 보름 이외의 시기가 달을 보기 가장 좋을 때가 되겠죠? 천문대 운영시간을 생각한다면, 가서 달도 보고 별도 볼 것을 생각한다면, 초승달일 때 방문하는 것이 가장 좋을 것입니다.


[계속]



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