[과학TALK] 연말 우주쇼 펼쳐진다.. 유성우 다음엔 794년만 목·토성 대결합

13일 밤~14일 새벽 동쪽 하늘서 ‘쌍둥이자리 유성우’ 내려
21일 일몰 직후 남서쪽 지평선 부근서 목성·토성 한점으로
날씨 좋으면 둘 다 맨눈 관측… 도시 불빛 적고 사방 트인 곳

지난 2017년 12월 13~14일 보현산천문대에서 관측된 쌍둥이자리 유성우./한국천문연구원 제공

2020년의 남은 20일 사이 밤하늘에 두 차례 우주쇼가 펼쳐진다. 13일 밤에는 맨눈으로 볼 수 있는 유성우가, 21일 저녁에는 794년만에 목성과 토성이 한점으로 보이는 대결합 현상이 관측된다.

12일 한국천문연구원과 국립과천과학관에 따르면 13일 밤 9시쯤부터 14일 새벽 4시쯤까지 동쪽 하늘에서 세계 3대 유성우 중 하나인 ‘쌍둥이자리 유성우’가 쏟아질 예정이다.

유성(별똥별)은 천체 부스러기가 지구 대기와 마찰을 일으켜 빛을 내며 타들어가는 것을 말한다. 공기중에서 다 타지 못하고 지상에 떨어지면 운석이 된다. 수많은 유성이 비처럼 내리면 유성우로 불린다.

13일 밤 동쪽 하늘 별자리 분포. 정동쪽 쌍둥이자리의 북동쪽 인근, 눈에 보이지 않는 복사점에서 유성우가 퍼져나가듯 관찰될 것으로 예측된다./국립과천과학관 제공

유성우가 시작될 13일 밤 9~10시, 쌍둥이자리는 정동쪽 밤하늘에 떠있게 된다. 이보다 살짝 북동쪽, 지상의 관측자가 바라보는 시야 기준으로 왼쪽 위에는 눈에 보이지 않지만 ‘3200 파에톤’이라는 소행성이 자리잡고 있다. 이 소행성은 태양 중력에 조금씩 부서지고 있는데, 그 부스러기가 매년 12월 지구 대기권에 들어와 쌍둥이자리 유성우로 바뀐다.

관측자에게는 ‘3200 파에톤’이 떠있는 지점으로부터 유성들이 사방으로 퍼지는 것처럼 보이기 때문에, 이 지점을 ‘복사점’이라고도 부른다. 유성우를 관측하고 싶다면 당일 밤하늘에서 복사점을 찾고, 머리 꼭대기 위 천정을 포함한 주변 하늘을 넓게 살펴보는 게 좋다.

복사점 주변으로 유성우가 펴져나가는 모습을 표현한 그림./천문연 제공

천문연 관계자는 "복사점만 본다면 많은 유성을 보기 어렵고, 오히려 복사점에서 사방으로 30도 정도의 시야각 만큼 떨어진 곳에서 길게 떨어지는 유성이 관측될 확률이 높다"며 "천정을 넓은 시야로 바라본다고 생각하면 된다"고 설명했다.

13~14일에는 달빛이 약한 그믐달이 뜨기 때문에 하늘만 맑다면 특별한 장비 없이 맨눈으로도 유성우를 볼 수 있다. 도시 불빛의 방해가 적고 주변이 탁트인 높은 건물이나 산에서 보면 더 선명한 관측이 가능하다.

국제유성기구(IMO)에 따르면 이번 유성우가 가장 많이 내리는 시각인 극대기는 한국시각으로 14일 오전 9시 50분이다. 위치와 날씨 조건에 따라 시간당 최대 150개의 유성우를 관측할 수 있다. 다만 우리나라는 이미 해가 뜬 상태이기 때문에 이같은 관측이 불가능하다.

과천과학관은 13일 밤 9시부터 14일 4시까지 천체망원경 카메라를 이용한 유성우 촬영 영상을 유튜브로 생중계한다. 비·눈이 오거나 흐릴 경우 취소될 수도 있다.

◇ 21일 저녁, 목성·토성 한점으로… 794년만의 관측 기회

유성우가 지나가고 나면 1226년 이후 794년만의 이벤트가 찾아온다. 동짓날인 오는 21일, 일몰 직후 남서쪽 지평선 부근 하늘에서 목성과 토성이 거의 한점처럼 보일 만큼 서로 근접하는 ‘대결합’ 현상이 일어날 것이라고 이달 초 외신 뉴욕타임스(NYT)와 스페이스닷컴(Space.com) 등이 보도했다.

오는 21일 지구와 목성, 토성의 위치 관계를 태양계 바깥에서 바라본 그림./Southern California Weather Force 홈페이지 캡처

우리나라는 당일 일몰 직후인 오후 5시 17분부터 약 1시간 20분 동안, 날씨가 좋다면 맨눈 관측이 가능하다. 두 행성도 태양을 따라 지평선 너머로 지기 때문에 오래 관측할 수는 없다.

태양계에서 목성과 토성은 지구, 화성, 소행성 바깥 궤도를 나란히 돌고 있다. 목성은 12년마다 한번, 토성은 29년마다 한번 태양을 공전한다. 공전속도가 더 빠른 목성이 토성을 따라잡아, 지구에서 볼 때 두 행성이 서로 가까워지는 현상이 20년마다 벌어진다. 다만 아무리 가까워져도 1도의 시야각 만큼은 벌어져있기 때문에 두 행성이 한점처럼 겹치는 대결합 현상이 흔하게 일어나지는 않는다. 이번에는 과거와 달리 두 행성의 간격이 0.1도 시야각까지 좁혀질 예정이다. 맨눈으로는 한점으로 보이지만 망원경으로 자세히 볼 때는 크고 작은 두 점이 붙어 있는 모습으로 다가온다. 마치 눈사람처럼 보일 정도의 간격에 불과한 것이다.

오는 21일 일몰 직후 하늘 분포 그림. 남서쪽 부근에서 목성과 토성이 거의 한점으로 겹치는 대결합 현상이 관측된다./스페이스닷컴 캡처

중세시대인 1226년에 한차례, 갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 발명한 직후인 1623년에 한차례 대결합이 일어났었다. 하지만 1623년 당시 하늘에서는 두 행성이 태양과 너무 가까웠기 때문에 지상에서의 관측은 불가능했다.

다음번 대결합은 60년 후인 2080년에 일어날 것으로 예측된다. 그간 통계에 비하면 다음 관측 기회가 이례적으로 빨리 찾아오는 셈이지만 대부분의 사람들에게는 여전히 먼 시점이다. 리뉴 말호트라(Renu Malhotra) 미 애리조나대 교수는 뉴욕타임스(NYT)와의 인터뷰에서 "대부분의 성인들에게는 이번 대결합이 일생에 한번 있을 기회가 될 것"이라고 말했다.

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