별의 일주 운동과 연주 운동은 우리가 밤 하늘에서 별을 관찰하는데 중요한 역할을 합니다. 오늘은 별의 일주 운동과 북극성, 별의 연주 운동, 별자리에 대해 함께 살펴보겠습니다.
별의 일주 운동
별의 일주 운동은 지구 자전 때문에 모든 별이 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 것을 말합니다. 일주 우동의 주기는 지구 자전 주기와 같은 23시간 56분 4초입니다.
별의 일주 운동은 기본적으로 태양의 움직임과 구조가 같습니다.
동 → 남 → 서로 움직이는 별
1시간에 15도씩 동쪽에서 서쪽으로 움직이고 있습니다.
북쪽 하늘의 별은 어떻게 움직일까?
북극성을 중심으로 해서, 1시간에 15도씩 반시계 방향으로 움직입니다. 북극성 가까이에 있고, 지평선 아래로 저물지 않아 밤새도록 볼 수 있는 별을 주극성이라고 합니다.
적도, 북극, 남극에서 별은 어떻게 움직일까요?
적도에서 별은 동쪽 지평선에 수직으로 떠오르며, 서쪽 지평선에 수직으로 저뭅니다. 반면, 북극과 남극에서 별은 지평선에 평행으로 돕습니다.
북극성
북극성(작은곰자리 알파별, 고유명 폴라리스)은 지구의 자전축을 북극 쪽으로 연장시킨 그 끝, 그러니까 천구의 북극 바로 근처에 있습니다. 지구에서 보면 밤새도록 거의 그 자리에 있고, 북쪽 하늘의 별들이 북극성을 중심으로 원운동을 하는 것 처럼 보입니다.
북극성은 어떻게 찾아낼까?
밤새도록, 그리고 일년 내내 정 북쪽에서 항상 빛나고 있는 북극성은 옛날부터 여행자와 뱃사람들에게 북쪽 방향을 알려 주었습니다. 그래서 북극성에는 나비가토리아(항해자의 별), 스텔라 마리스 (바다의 별) 등의 별명도 붙어 있습니다.
북극성도 조금씩 움직인다?
사실 북극성은 천구의 북극에서 조금 떨어진 위치에서, 보람달 3개 정도가 들어갈 정도로 큰 원을 그리며 움직이고 있습니다.
1만 2000년 후에는 ‘직녀성’이 북극성이 된다고?
지구 자전축의 방향은 , 뱅글뱅글 도는 팽이가 머리를 흔들면서 돌듯이 약 2만 6000년 주기로 머리를 흔들기 운동(세차 운동)을 합니다. 자전축의 방향이 바뀌면 천구의북극도 방향이 달라지기 때문에 북극성도 다른 별로 바뀌게 됩니다.
북극성의 변화
폴라리스가 천구의 북극에 까워진 건 1500년 정도 전입니다. 고대 그리스때는 코카브(작은곰자리 베타별)가 북극성이었습니다. 투반은 고대 이집트 시대에 북극성이었습니다. 8000년 후에는 데네브, 1만 2000년 후에는 베가(직녀성)가 북극성이 될것입니다.
별의 연주 운동
별의 연주 운동은 지구 공전 때문에 같은 시각에 보이는 별의 위치가 매일 밤 약1도씩 서쪽으로 이동하는 것을 말합니다. 계절에 따라 보이는 별자리가 다른 이유는 별의 연주 운동 때문입니다. 밤에 보이는 별의 위치가 연주 운동 때문에 달라지는 것과 태양이 황도 위를 움직이는 것은 지구가 공전 운동을 하기 때문입니다.
황도 12궁
황도 12궁이란 황도 상에 있는 12개의 별자리를 말합니다. 별점을 볼 때 흔히 쓰는 ‘자리 생일’이란 ‘태어났을 때 태양이 어느 별자리와 가까웠는지 (황도상의 어디에 있었는지)를 가리킵니다. 그래서 밤하늘에 그 별자리가 보이는 때는 약 반 년 후입니다. 세차 운동 때문에 별점이 탄생한 당시와 현재는 태양의 위치가 별자리 1개의 위치 정도 만큼 어긋나 있습니다.
별자리
지금으로부터 약 4000년 전, 메소포타미아 사람들은 밤하늘에 빛나는 별이 늘어서 있는 모습에 동물과 전설의 영웅, 신 등의 모습을 상상했습니다. 그것이 후에 고대 그리스에 전해지면서 그리스 신화, 전설과 이어졌고, 현재 우리가 아는 별자리의 주된 이야기가 되었습니다.
제일 처음 만들어진 별자리를 황도 12궁이라고 합니다.
톨레미의 48개 별자리란 무엇일까?
약 1900년 전, 고대 로마 시대의 천문학자 프톨레마이오스는 지역마다 달랐던 별자리를 48개로 정리했습니다. 이를 톨레미의 48개 별자리라고 부르는데 현재 북쪽하늘의 별자리입니다. 나중에 4개의 별자리로 나누어진 아르고자리를 제외하면 현재도 모두 그래도 쓰고 있습니다.
남쪽 하늘의 별자리는 어떻게 정했을까?
지금으로부터 500년 전, 이른바 ‘대항해 시대’에 유럽인들은 배를 타고 남반구를 모험했는데, 그때 보았던 남쪽 하늘의 별에도 별자리를 그렸습니다. 신화랑은 아무 상관 없는 별자리가 많습니다. 1928년 국제천문연맹 총회에서 현재의 88개 별자리가 정해졌습니다.
별자리를 형성하는 별들은 멀리 떨어져 있다?
별자리를 만드는 별들은 서로 가까이에 있는 것처럼 보이지만, 지구에서 올려다봤을 때 그렇게 보일 뿐 실제로는 공간적으로 멀리 떨어져 있는 별들도 적지 않습니다.
봄의 대곡선
봄철에 밤하늘을 올려다보면 높은 쪽에서 ‘국자’ 모양의 북두칠성을 볼 수 있습니다. 그 ‘자루’부분에 해당하는 4개의 별에서 곡선을 그리듯 선을 이어나가 보면 오렌지색으로 빛나는 목동자리의 1등성 아르크투루스가 보입니다. 거기서 더 나아가면 처녀자리의 청백색 1등성 스피카에 당도합니다. 이를 봄의 대곡선이라고 부릅니다. 아르크투르스와 스피카와 사자자리의 2등성 데네볼라를 이으면 생기는 게 바로 봄의 대삼각형입니다. 그리고 사냥개자리의 3등성 코르 카롤리를 이은 것이 처녀의 다이아몬드입니다.
여름의 대삼각형
장마가 끝날 때 즈음, 밤 9시경에 동쪽 하늘을 올려다보면 밝게 빛나는 3개의 1등성이 큰 삼각형을 그리고 있습니다. 거문고 자리의 베가, 독수리 자리의 알타이르, 백조 자리의 데네브가 그리는 삼각형을 여름의 대삼각형이라고 부르는데, 환한 도시에서도 밤에 충분히 관측할 수 있습니다. 베가와 알타이르는 견우직녀 설화에 나오는 주인공의 이름을 붙였습니다. 백조 자리의 십자 부분은 북십자성이라고 하는데, 미야자와 겐지의 <은하철도의 밤>에 등장합니다. 전갈자리의 붉은 1등성 아타레스도 눈에 띄는 별입니다.
가을의 대사각형
가을철 밤하늘에는 밝은 별이 적어서 쓸쓸한 느낌이 듭니다. 그중에서 눈에 띄는 겅은 거의 90도 위 하늘에서 빛나는 4개의 밝은 별이 그리는 커다란 사각형인데, 이것을 가을의 대사각형 또는 페가수스 사각형이라고 부릅니다. 날개 돋친 말 페가수스의 몸통에 해당하는 부분입니다. 케베우스 왕과 카시오페아 왕비 사이에 태어난 안드로메다 공주가 괴물에게 제물로 희생될 운명에 처했을 때, 천마 페가수스에 탄 영웅 페르세우스가 구해 주었다는 그리스 신화가 가을철 밤하늘에 펼쳐져 있습니다. 유일한 1등성 남쪽물고기자리에 포말하우트는 남쪽 하늘의 낮은 위치에서 빛아고 있습니다.
겨울의 다이아몬드
겨울의 밤하늘은 1년 중 가장 화려합니다. 오리온자리의 베텔게우스, 큰개자리의 시리우스, 작은개자리의 프로키온까지, 세 개의 1등성을 이으면 정삼각형이 되는데, 이것을 겨울의 대삼각형이라고 부릅니다. 게다가 여섯 개의 1등성을 잇는 화려한 겨울이 다이아몬드 (겨울의 대육각형)도 반짝반짝 빛납니다. 그리스 신화에 등장하는 사냥꾼 오리온은 전갈에 물려서 죽었습니다. 그래서 오리온자리 (겨울 별자리)와 전갈자리 (여름 별자리)는 밤하늘에 동시에 나타나지 않습니다.
남십자성
남쪽 하늘의 별자리 (남반구에서 보이는 별자리)는 우리가 사는 북반구에서는 거의 볼 수 없습니다. 하지만 유명한 남십자성(남십자자리)이나, 태양계에 가장 가까운 항성인 켄타우루스자리 알파별은 북반구의 남쪽 지역에서는 관측이 가능합니다.
28수
28수란 고대 중국에서 생각했던 별자리를 말합니다. 동서남북으로 각각 동방 7수, 서방 7수, 남방 7수, 북방 7수 등 28수로 구성된 동양의 별자리입니다. 28수는 하늘의 적도를 따라 놓여 있으며, 달의 공전 주기인 27, 32일과 비슷하여 달이 하루에 하나의 별자리를 이동합니다.
잉카의 별자리
고대 잉카의 사람들은 무수한 별이 빛나는 밤하늘을 올려다보며, 별을 이은 별자리가 아니라 별이 보이지 않는 어두운 영역에 안데스 동물들의 모습을 그려 넣으며 별자리를 만들었습니다. 이 어두운 영역의 정체는 암흑 물질입니다.
별의 일주 운동과 연주 운동, 그리고 별자리는 우주의 아름다움과 신비를 우리에게 가까이 가져다 줍니다. 이러한 천체 현상을 관찰하고 이해함으로써 우리는 우주와 그 안에서의 우리 자리에 대해 더 깊이 생각 할 수 있습니다.밤하늘을 바라보며 별의 움직임을 관찰하는 것은 인류가 오랜 시간 동안 해온 숭고한 활동이며, 앞으로도 계속될 것입니다.
다음에도 재미있는 우주 과학에 대한 이야기로 찾아오겠습니다.