The Science Times

둥근 달이 기울면서 달이 뜨는 시간도 점점 늦어져서 주말부터는 저녁 하늘에서 달을 볼 수 없게 된다. 달도 차면 기울고 겨울이 아무리 추워도 봄이 오는 것은 달과 지구가 변함없이 규칙적으로 움직이고 있다는 뜻이다.

절기상 청명이 가까워지고 있지만, 하늘은 잿빛 먼지를 품고 좀처럼 맑은 하늘을 보여주지 않고 있다. 하지만 하늘이 흐려도 별이 뜨지 않는 날은 없다. 비라도 내리고 나면 달빛이 사라진 저녁 하늘에서 봄 별들이 반짝이는 멋진 하늘을 볼 수 있을 것이다.

이번 주 별자리 여행의 주인공은 봄철의 밤하늘에서 가장 밝은 별을 가지고 있는 목동자리이다. 북두칠성의 휘어진 손잡이 끝에서 첫 번째 만나는 오렌지색 별이 바로 목동자리의 으뜸별인 아크투루스(Arcturus)이다. 아크투루스는 곰을 감시하는 사람이라는 뜻으로 우리나라에서 볼 수 있는 별들 중에 두 번째로 밝은 별이다. 가장 밝은 별은 서쪽 하늘에 보이는 큰개자리의 으뜸별 시리우스이다.

목동자리는 양이나 소를 지키기 위해 곰을 감시하는 목동일 수도 있고, 사냥꾼을 목동으로 잘못 보고 이름을 붙인 것일 수도 있다. 이번 주에는 큰곰자리를 쫓고 있는 목동자리를 찾아 그 비밀을 알아보기로 하자.

봄철의 길잡이별들

봄철의 길잡이 별들. Ⓒ. 천문우주기획

밤하늘에서 별자리를 잘 찾기 위해서는 먼저 길잡이가 되는 별을 알아야 한다. 계절마다 밝은 별이 길잡이가 되어 다른 별을 찾을 수 있게 해 준다.

봄철에 가장 중요한 길잡이가 되는 별은 북두칠성이다. 북두칠성을 자세히 보면 손잡이가 바깥 방향으로 휘어져 있는 것을 알 수 있다. 휘어진 손잡이를 따라 나아가면 두 개의 밝은 1등성과 만나게 되는데 그 중 앞에 있는 별이 오렌지색으로 빛나는 목동자리의 아크투루스(Arcturus)이고, 뒤에 있는 별이 흰색으로 빛나는 처녀자리의 스피카(Spica)이다. 북두칠성의 손잡이에서 아크투루스를 거쳐 스피카에 이르는 이 커다란 곡선을 봄철의 대곡선(the Great Spring Curve)이라고 부른다.

아크투루스와 스피카에서 오른쪽(서쪽)으로 정삼각형을 이루는 위치에 사자자리의 꼬리별인 데네볼라(Denebola, 2등성)가 있다. 이 세 개의 별이 만드는 커다란 삼각형이 바로 봄철의 대삼각형(Spring Triangle)이다. 봄철의 대삼각형에서 북두칠성 쪽으로 보이는 사냥개자리의 으뜸별 콜 카롤리(Cor Caroli. 3등성)를 더하면 봄철의 다이아몬드(the Great Diamond)가 된다.

청명과 한식

24절기 중 청명. Ⓒ. 천문우주기획

이번 일요일(4.4)은 24절기 중 다섯 번째 절기인 청명(淸明)이다. 천문학적으로는 태양이 하늘의 기준점인 춘분점을 지나 15도 되는 지점에 오는 날이 청명이다. 청명은 이름 그대로 봄이 되어 날씨가 맑아지기 시작한다는 날로 농촌에서는 이때부터 본격적으로 밭갈이가 시작된다.

지구의 공전으로 인해 태양이 별들 사이를 움직이는 것처럼 보이는 길을 황도라고 부른다. 태양은 1년(365일) 동안 황도를 따라 하늘을 한 바퀴(360도) 돌기 때문에 하루에 거의 1도씩 하늘을 돈다. 24절기는 황도를 24등분한 것이기 때문에 절기와 절기 사이의 각도는 15도씩이고, 대략 15일마다 새로운 절기가 온다.

청명은 전통적인 4대 명절(설날, 한식, 단오, 추석) 중 하나인 한식과 겹치거나 하루 정도 빠르다. 한식은 4대 명절 중 유일하게 음력과 무관하게 정해지는 날이다. 한식은 동지에서 105일째 되는 날로 매년 4월 5일 경이다.

청명은 동지로부터 7번째 절기이기 때문에 태양이 동지에서 105도(15도 X 7) 되는 지점에 오는 날이다. 따라서 한식과 청명은 거의 같은 날이거나 하루 차이가 난다. 하지만 한식이 청명보다 먼저 오는 경우는 없다. 두 날이 겹치거나 청명이 하루 빠르다. 태양이 365일 동안 360도를 움직이면 하루에 평균적으로 움직이는 각도는 1도가 조금 안 되어야 한다. 따라서 105도를 움직이는 날이 105일보다 적을 수는 없다. 그런데 실제로는 동지에서 105일째 되는 날(한식)보다 105도에 오는 날(청명)이 조금 더 빠르다. 그 이유는 지구의 공전 속도에 있다.

근일점과 원일점. Ⓒ. 천문우주기획

지구가 태양을 중심으로 둥근 원을 돈다면 지구의 공전 속도는 항상 일정할 것이다. 하지만 지구는 타원 궤도를 따라 태양을 돈다. 지구와 태양의 거리가 가장 가까워지는 때가 바로 1월 초순이다. 지구와 태양의 거리가 가까워지면 태양의 중력이 강해지기 때문에 지구의 공전 속도가 빨라진다. 따라서 근일점 근처에서는 지구의 공전 속도가 하루에 1도를 넘어선다. 즉, 겨울에는 지구의 공전 속도가 빨라지기 때문에 동지에서 105도 되는 지점에 오는 날인 청명이 105일째 되는 날인 한식보다 조금 빠를 수 밖에 없다.

반대로 지구와 태양의 거리가 가장 멀어지는 7월에는 태양의 중력이 약해지기 때문에 지구의 공전 속도가 느려져서 하루에 채 1도가 안 된다.

큰곰을 쫓는 사냥꾼 ‘목동자리’

3월 29일 밤 10시경 동쪽 하늘. Ⓒ. 스텔라리움, 천문우주기획

북두칠성이 북동쪽 하늘로 올라가면 국자의 손잡이가 땅으로 향하게 된다. 북두칠성의 손잡이를 따라 내려오다 첫 번째 만나는 밝은 별이 바로 목동자리의 으뜸별인 아크투루스(Arcturus)이다. 옛사람들은 국자에 들어 있던 물이 손잡이를 따라 땅으로 흘러내리기 때문에 봄에 비가 많이 온다고 생각했다. 봄비가 내려서 대지에 풀이 돋아나기 시작하면 가장 즐거워할 사람 중의 하나가 바로 목동일 것이다. 봄비의 혜택을 받는 첫 번째 사람이 목동이라고 생각하면 목동자리를 쉽게 찾을 수 있다.

아크투루스는 곰을 감시하는 사람이라는 뜻으로 북두칠성을 포함하고 있는 큰곰자리 바로 뒤에 나타나는 가장 밝은 별이기 때문에 붙여진 이름이다. 아크투루스와 그 위쪽으로 보이는 오각형 모양의 별이 만드는 커다란 별자리가 바로 목동자리이다. 아크투루스와 오각형 모양의 별들은 그 놓인 모양이 연과 비슷하다고 하여 서양에서는 연(the Kite)이라고도 불렸다.

아크투루스는 온 하늘에서 네 번째로 밝은 별로 우리나라에서 볼 수 있는 별들 중에서는 시리우스 다음으로 밝다. 이 별이 오렌지색으로 보이는 것은 표면 온도가 낮은 적색 거성이기 때문이다. 태양과 같은 별은 수명이 다할 때가 되면 점차 부풀어 올라 적색 거성이 된다. 이 별의 무게는 태양과 비슷하지만 크기는 25배 정도 더 크다.

목동자리가 만들어진 것은 아주 오래 전의 일이다. 지금으로부터 약 칠천 년 전, 아프리카의 사하라 사막은 푸르른 초원이었다. 석기시대 말기의 양치기들은 새로 길들인 양떼를 몰고 이 초원에서 유목 생활을 했다. 그리고 그들은 별이 아름답게 빛나는 밤 동안 하늘을 보며 별들 속에 여러 가지 동물의 모습과 자신들의 모습을 만들어 냈다. 그리고 그것은 후세로 계속 전해져 오늘날의 별자리가 된 것이다. 그들이 만든 별자리 중 자신들의 모습을 따서 만든 별자리가 바로 목동자리이다. 하지만 별자리가 아라비아에서 그리스로 전해지면서 목동자리는 양을 모는 양치기가 아니라 곰을 쫓는 사냥꾼의 모습으로 바뀌었다.

그리스 신화에서 이 별자리의 주인공으로 가장 잘 알려진 사람은 사냥꾼 아르카스(Arcas)이다. 아르카스는 큰곰자리에 나오는 칼리스토의 아들로 훌륭한 사냥꾼이었으며, 후에 작은곰자리의 주인공이 되기도 한다.

두 마리의 소가 끄는 쟁기를 발명한 아르카스도 이 별자리의 주인공으로 이야기되고 있다. 아르카스는 부모님이 돌아가신 후 형에게 재산을 모두 빼앗기고 많은 고생을 겪다가 어느 날 소가 끄는 쟁기를 발명하여 농사일에 새로운 기원을 이루게 된다. 그가 죽자 농사에 대한 그의 공을 높이 평가한 제우스신은 그의 쟁기와 더불어 아르카스를 하늘의 별자리로 만들어주었다고 한다. 이 경우 북두칠성이 그 쟁기에 해당한다.

하늘을 떠받치고 있는 거인신 아틀라스도 이 별자리의 주인공으로 알려져 있다. 아마 하늘의 북극 가까이에 있는 이 별자리의 모습이 하늘을 떠받치고 있는 아틀라스와 비슷하다고 여겼기 때문에 생겨난 이야기인 것 같다.

(1801)