July 20,2019

“부분일식, 직접 보니 더 신기해”

과천과학관 부분일식 특별관측회

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6일 오전, 달에 의해 태양의 일부가 가려지는 부분일식이 진행되는 장관이 펼쳐졌다.

2016년 3월 이후 3년 만인 새해 첫 우주쇼를 보기 위해 이른 아침부터 많은 가족 단위의 관람객들이 국립과천과학관 천체관측소를 찾았다.

부분일식을 관측하기 위해 많은 관람객들이 국립과천과학관 천체관측소를 찾았다.  ⓒ 김순강 / ScienceTimes

부분일식을 관측하기 위해 많은 관람객들이 국립과천과학관 천체관측소를 찾았다. ⓒ 김순강 / ScienceTimes

“어, 정말 태양이 달에 가려졌어요”

부분일식이 시작된 8시 36분에는 날씨가 흐려서 관측이 쉽지 않았지만, 점차 구름이 걷히면서 달에게 위쪽 중앙의 한 귀퉁이를 내어준 태양이 모습을 드러내자 “정말, 태양이 달에 가려졌다”며 여기저기서 탄성이 터져 나왔다.

셀로판테이프를 붙인 일명 ‘태양일식관측기’를 통해 부분일식을 보고 있는 가족들 ⓒ 김순강/ScienceTimes

셀로판테이프를 붙인 일명 ‘태양일식관측기’를 통해 부분일식을 보고 있는 가족들 ⓒ 김순강/ScienceTimes

“어떻게 태양이 달처럼 모양이 변하죠? 너무 신기해요. 낮에 뜬 초승달 같아요. 누군가 빨간 사과를 한 입 먹은 것처럼 생겼어요.”

강렬한 태양 빛으로부터 눈을 보호하기 위해 셀로판테이프를 붙인 일명 ‘태양일식관측기’를 통해 부분일식을 관측하던 아이들은 마음껏 상상의 나래를 폈다.

천체관측소에 마련된 태양 전용 망원경으로는 더 선명하고 또렷하게 부분일식의 전 과정을 관측할 수 있었다. 추위도 잊은 채 관람객들은 줄을 길게 늘어서서 시간별로 변화되는 태양의 모습을 지켜보기에 여념이 없었다.

천체관측소에 마련된 태양 전용 망원경을 통해 좀 더 선명하고 뚜렷한 부분일식 과정을 관측하고 있는 어린이 ⓒ ScienceTimes

천체관측소에 마련된 태양 전용 망원경을 통해 좀 더 선명하고 뚜렷한 부분일식 과정을 관측하고 있는 어린이 ⓒ ScienceTimes

이번에 진행된 부분일식은 오전 9시 45분에 해의 4분의 1 정도인 24.2%가 가려지면서 절정을 이뤘고, 11시 3분에 달과 태양이 완전히 분리되면서 마무리됐다.

이날 부분일식을 관측한 쌍둥이 남매 함채율, 함찬율 학생(월촌초4) 가족은 “과학자가 꿈인 찬율이를 위해 천체달력에서 부분일식 날짜를 확인하고서 관측소를 찾게 됐다”며 “직접 보니까 더 신기하고, 왜 그렇게 되는지 원리도 생각해 볼 수 있는 유익한 시간이었다”고 말했다.

일식현상은 왜 어떻게 일어날까

일식현상은 달에 의해 해가 가려지는 현상을 말한다. 완전히 가려지면 개기일식, 부분만 가려질 때가 부분일식이다.

잘 알려져 있지는 않지만, 금환일식도 있다. 이는 달의 공전 궤도상 지구와의 거리에 의해 해의 전부가 가려지지 않고 테두리가 남아 금반지처럼 보이는 경우를 말한다.

한편 일식의 ‘식(蝕, eclipses)’은 어떤 천체가 다른 천체에 의해 가려지는 현상을 나타낸다. 다만 가려지는 대상에 따라 이름이 달라지는데, 태양이 달에 가려지는 것이 ‘일식’이고, 달이 지구에 가려지면 ‘월식’, 별이 달에 가려지는 것을 ‘성식’이라고 한다.

부분일식이 절정에 다다랐을 때 태양의 모습 ⓒ 김순강 / ScienceTimes

부분일식이 절정에 다다랐을 때 태양의 모습 ⓒ 김순강 / ScienceTimes

그렇다면 어떻게 지름이 지구의 4분의 1밖에 되지 않는 달이 지구의 109배나 되는 태양을 가릴 수 있을까. 그것은 태양이 달보다 400배 멀기 때문이다.

달은 매일 매일 서쪽에서 동쪽으로 약 12도씩 하늘을 가로지르며 29.5일에 한 번씩 해와 지구 사이를 통과한다. 그래서 매월 1번씩 해와 달, 지구가 일직선에 놓이게 된다. 하지만 달이 지나는 길과 태양이 지나는 길이 약 5도 기울어져 있기 때문에 일직선이 된다고 매번 일식이 일어나는 건 아니다.

일반상대성이론, 일식으로 증명 ‘100주년’

이날 모인 관람객들은 부분일식 관측에 앞서 천체투영관에서  ‘검은 해와 붉은 달’이란 제목의 영상을 관람했다. 이를 통해 일식과 관련된 과학적 내용들을 숙지한 다음, 본격적인 관측에 나설 수 있었다.

이날 행사는 관측이 끝이 아니었다. 관측 후 관람객들은 한국과학창의재단의 과학공연 ‘사이언스버스킹’으로 과학의 원리를 배우는 시간도 가졌다.

'사이언스버스킹' 과학공연에서는 학생들이 평소에 접하기 어려운 과학실험들을 선보였다.

‘사이언스버스킹’ 과학공연에서는 학생들이 평소에 접하기 어려운 과학실험들을 선보였다. ⓒ 김순강 / ScienceTimes

이날 사이언스버스킹을 관람한 학생들은 요오드 이온이 환원 반응을 일으키면서 액체의 색이 갑자기 변하는 ‘란돌트 반응’과 -196도의 액체질소를 손에 부어도 얼지 않는 이유인 라이덴프로이스트(Leidenfrost) 효과 등을 실험을 통해 직접 확인해 볼 수 있었다.

이날 과천과학관에서는 이명현 과학책방 ‘갈다’ 대표의 특별강연을 통해 일식과 관련된 과학이야기를 들려주는 시간도 가졌다.

그에 따르면, 올해는 아인슈타인이 제시한 일반상대성이론이 일식에 의해 처음으로 입증된 지 100년이 되는 해다.

일반상대성이론에 따르면 중력이 빛을 휘게 한다. 우리 주변에서 가장 큰 중력을 가진 것이 태양이기 때문에, 아인슈타인의 이론대로라면 태양 주변에서 별빛이 휘어져 보여야 맞다.

이를 증명한 것이 영국의 천문학자 아서 에딩턴이다. 그는 1919년 5월 29일 아프리카에서 일어난 개기일식을 통해 태양 근처의 별들이 원래의 위치보다 약간 휘어져 보인다는 것을 확인했고, 그 결과를 발표해 아인슈타인의 이론을 증명해 냈다.

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