The Science Times

행성들이 결합한다

행성들은 태양으로부터 각각 다른 거리에서 공전하고 있기에 행성들의 결합(혹은 행성들의 합)은 자주 일어나는 일이 아니다. 지구에서 바라볼 때 밤하늘의 행성 결합은 두 개 이상의 행성이 가까이 있을 때 발생한다. 천문학적으로 설명하자면, 이러한 행성의 결합은 행성들이 하늘에 투영된 지구 표면의 경도와 같거나 (적경) 하늘을 가로질러서 태양의 경로를 표시하는 가상의 선(황도)을 공유할 때 발생한다. 즉, 각 행성이 황도좌표계에서 경도를 나타내는 황경을 공유할 때 발생하게 된다. 물론 위 현상은 착시현상일 뿐이며 실제로는 매우 멀리 떨어져 있다.

수치적으로 설명하면 보통 행성들의 합이 두 행성 사이의 거리가 대략 0.5°에서 10° 정도를 보일 때 일어난다. 보름달의 지름이 대략 0.5°임을 상기시켜보면 약간 떨어져 있는 경우도 합으로 간주하곤 한다. 물론 우리 눈의 시력에 따라서 두 행성 간의 거리가 분해되어 보이지 않는 경우도 존재함을 생각하면 위 거리가 행성들의 합을 위한 절대적인 거리는  아니다.

행성들이 정렬된다

행성들이 정렬되는 현상도 존재한다. 위 현상 역시 착시 현상일 뿐이며 실제로 행성들이 어떠한 천문학적인 의미를 가지며 정렬하지는 않는다. 때로는 ‘행성 퍼레이드’라고 불리는 위 현상은 하늘에 있는 천체들 사이의 거리가 평소보다 짧으며 지구에서 볼 때 행성들이 하늘의 비슷한 영역에 직선 형태나 일렬로 정렬되는 것을 의미한다. 위 현상 또한 자주 있는 일이 아니다. (관련 기사 바로 가기 – ＂행성들이 정렬된다＂)

행성 정렬은 예전부터 지진이나 홍수와 같은 자연 재앙이나 안 좋은 결과를 불러일으킬 것이라는 예측과 함께 진행되었던 천문 현상이지만, 실제로는 인간에게 어떠한 결과도 불러일으키지 않는 착시 현상일 뿐이다. 사실, 지구에서 바라보기에 행성이 정렬되거나 합을 일으키는 것은 행성이 비슷한 위치에서 태양을 공전하고 있기에 일어나는 현상이다. 따라서 우주 탐사선을 이용한 스윙바이 항법이 자주 사용될 기회이기도 하다. 이를 통해서 탐사선은 연료를 아끼고 보다 효과적이고 빠르게 다른 궤도나 특정 행성을 향해 도달할 수 있다는 장점이 있다.

2023년의 행성 결합 및 정렬 현상

2023년 2월 북반구에서는 몇몇 행성 정렬 현상이 일어난 바 있다. 특히 목성과 금성 그리고 달이 합과 정렬의 모습을 보이며 수많은 장관을 만들어 낸 바 있다. 이러한 행성과 달의 정렬 및 합 현상은 같은 북반구여도 위치에 따라서 매우 다르게 일어날 수 있다. 우리나라도 서울을 기준으로 2023년 1분기에 여러 행성 합과 정렬 현상이 일어나고 있다.

2월 21일 마케도이아에서 촬영된 목성, 금성, 그리고 달이 정렬된 모습 ⓒ Riste Spiroski

2023년 1월 22일 21:53(GMT 기준)에 금성은 토성으로부터 0.35° 정도 떨어져 있었으며 지구에서 볼 때 매우 가까운 거리를 유지하고 있었다. 금성(등급 -3.9)과 토성(등급 0.7; 낮을수록 밝음)은 육안 관측이 가능할 정도로 밝았다.

2023년 2월 15일 12:19(GMT 기준)에 올해 가장 가까운 행성 합 중 하나가 발생했다. 금성과 해왕성은 매우 가깝게 합을 보였지만 아쉽게도 해왕성은 등급 7.9로 망원경 없이는 관측할 수 없다. 다만 금성은 지구의 밤하늘에서 두 번째로 밝은 천체이며 맨눈으로도 관측할 수 있다.

2023년 2월 19일 캘리포니아 근처에서 촬영된 행성들의 정렬: 황도대 빛을 따라서 사진 상단에 플레이아데스성단이 보이고 하단에는 목성과 금성 행성이 정렬되어 있다. ⓒ Michael Flynn

같은 날 촬영된 금성과 목성의 정렬, 위 사진에서 아랫부분에 해당한다. ⓒ Lorie Pilster

2023년 3월 2일 4:29(GMT 기준)에 수성(등급 -0.8)과 토성(등급 1.0)도 합을 보인 바 있으며 비슷한 시각에 금성과 목성(등급 -2.1) 역시 합을 보인 바 있다. 위 합들은 맨눈으로도 관측할 수 있으며 쌍안경만 있어도 훌륭하게 관측할 수 있었다. 참고로 금성과 목성은 다른 공전주기 때문에 대략 3.3년마다 매우 가깝게 위치한다.

2023년 1~2분기, 앞으로 남은 천체들의 정렬과 합 현상은?

가까운 미래에 서울에서 관측할 수 있는 행성 합 현상들도 기다리고 있다. 북반구 서울시를 기준으로 올해 1~2분기에는 어떠한 행성 정렬과 합 현상이 발생할까?

2023년 3월 17일 오전 2:28(GMT 기준 3월 16일 17:28)에 수성은 해왕성과 0.35°의 거리를 유지한다. 참고로 해왕성과 태양의 합이 3월 15일에 일어나며 수성과 태양의 합은 수성과 해왕성의 합 이후에 일어나게 된다.

2023년 3월 28일 오후 1:53(GMT 기준 3월 28일 04:53)에 수성은 목성에서 1° 정도의 거리를 유지하고 있을 것이다. 물고기자리 부근에서 관측이 가능한 두 행성은 일몰 직후 육안으로의 관측이 가능하다.

2023년 3월 31일 오전 6:09(GMT 기준 3월 30일 21:09)에 금성과 천왕성 역시 대략 1° 정도의 거리를 유지하게 된다. 양자리 부근에서 발견될 예정이며, 다만 천왕성의 관측은 최소 쌍안경이 필요하다.

2023년 5월 17일 서울특별시 오후 9:51(GMT 12:51)에 목성과 수성은 서로 6° 정도의 거리를 보일 예정이다. 두 행성은 동트기 직전 맨눈으로 관측할 수 있으며 목성은 물고기자리 근처, 수성은 양자리 근처에서 관측할 수 있다.

최근의 오로라 관측

반면 최근 북반구에서는 자주 오로라가 관측된 바 있다. 오로라는 주로 지구의 북극권, 남극권 지역에서 관측할 수 있는 천문현상이다. 태양에서 날아오는 대전입자들 즉, 태양풍이 지구 가까이에 접근하면 대부분 지구 자기장 바깥으로 흩어지지만, 일부는 밴앨런대에 붙잡히게 되며 극지방에 모이게 된다. 이들이 지구의 상층 대기와 충돌하며 반응을 일으키는 것이 오로라이다. 오로라를 매번 볼 수 없는 이유는 이들이 주로 열권에서 일어나기에 대류권의 기상 현상이 좋지 않으면 대부분 가려지게 되기 때문이다.

비행기에서 바라본 오로라의 모습 ⓒ Stephen Voss/YouTube

오로라는 어두운 밤에 관측할 수 있기에, 북유럽이라도 백야에 접어드는 한여름에는 관측할 수 없다. 보통 북반구에서는 9월에서 4월까지 맨눈으로 관측할 수 있으며, 위 시기에 가장 높은 확률로 오로라를 마주칠 수 있지만, 특별히 오로라 관측에 대한 정확한 예측은 불가능하다. 이에 북반구를 여행하는 비행기 기장들은 정해진 경로에서 잠시 벗어난 곳에서 오로라 관측이 가능할 때, 잠시 우회하며 승객들에게 장관의 모습을 선보여준다.

최근 영국에서 관측된 오로라 현상 ⓒ BBC Weather Watchers, Kate

오로라는 극지방뿐 아니라 드물게도 드물게 북위 50도 일대에서 보이기도 한다. 즉, 영국이나 독일 등지에서도 가끔은 관측할 수 있으며, 최근 2월 영국에서 오로라가 많이 관측되고 있다.

최근 영국에서 관측된 오로라 현상 ⓒ BBC Weather Watchers, Dappled Dog

• (참고) 행성들의 정렬 현상이나 합 현상은 Sky Tonight 프로그램이나 theskylive.com 등에서 장소와 날짜를 지정한 후 가상의 하늘을 통해서 찾아볼 수 있습니다. 사이언스타임즈는 본 사이트와 아무 연관이 없음을 알려 드리며, 위 프로그램 외에도 행성들의 움직임을 추적할 수 있는 프로그램이라면 여러 천문 현상의 예측이 가능합니다.

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