별(항성)과 행성 구별법

밤하늘에 반짝이는 밝은 점들은 모두 별인 것 같지만 그렇지 않습니다. 대부분은 별이지만 그중에 개수는 적으나 행성들이 있고 또 인공위성도 있습니다. 한 번 직접 밤하늘을 관측하면서 이를 구별해 봅시다.

별들은 너무도 먼 거리에 있기 때문에 아무리 큰 망원경으로 배율을 높여 확대해도 하나의 점으로 보입니다. 그리고 별은 온도가 높고 또한 여러 가지 색깔의 빛을 방출하고 있습니다. 이렇게 한 점에서 오는 여러 종류의 빛이 지구의 대기를 통과하게 되면 서로 온도와 성질이 다른 공기층을 통과합니다. 

이때 별은 반짝거리는 모습으로 보이게 됩니다. 특히 대기 중에 수증기가 많이 포함돼 있으면 별은 크게 문드러져 보이거나 솜사탕처럼 보이기도 합니다. 만일 공기층이 지면에 가까운 층과 높은 층 간에 온도가 크게 다르면 별의 반짝거림은 더욱 심해집니다.

하늘에 있는 많은 별과는 다르게 행성들을 망원경으로 보면 크게 확대돼 작은 원반같이 둥글게 보입니다. 그리고 모든 행성들은 스스로 빛을 내지 않고 태양 빛을 반사할 뿐입니다. 따라서 대기의 조건이 다르더라도 행성들을 눈으로 보면 작은 전구에 불이 들어온 것처럼 보입니다. 더 뚜렷한 차이는 한두 달 지난 후 행성들을 살펴보면, 다른 별들은 모두 제자리에 있는데 이 행성들은 위치가 변한다는 것입니다. 이것은 행성이 태양 주위를 공전하기 때문입니다.

낮에 별자리가 보인다면 태양도 1년 동안 일정한 경로를 따라 서쪽에서 동쪽으로 움직이는 것처럼 보일 것입니다. 이렇게 태양이 하늘 별자리 사이를 지나가는 정해진 길을 황도라고 합니다. 행성들을 몇 달에 걸쳐 오랫동안 계속 관측하면 태양과 같이 황도를 따라 서서히 이동하고 있음을 알 수 있습니다. 

이것은 지구가 태양 주위를 공전 운동하는 궤도가 이루는 면이나 행성들이 공전할 때 이루는 면이 거의 같기 때문입니다. 이 때문에 행성들도 서쪽에서 동쪽으로 서서히 움직이는 것처럼 보이게 됩니다. 따라서 행성들도 태양이 지나가는 길인 황도 근처에서 나타납니다. 하늘에서 행성을 찾기가 더욱 쉬워지는 것이죠.

그러면 지구에서 볼 때 인공위성들은 어떻게 보일까요. 인공위성들은 달보다 훨씬 가까운 거리에 있는 궤도를 돌고 있습니다. 그러나 크기가 너무 작기 때문에 작은 점으로 보입니다. 또한 스스로 빛을 내지 않고 태양 빛을 반사할 뿐입니다. 이 인공위성들은 행성처럼 밝은 점으로 보이지만 별처럼 반짝거리지는 않습니다. 

또, 행성과 달리 하늘에서 대단히 빠르게 움직입니다. 인공위성은 지구 주위를 수시간 만에 공전하고 있습니다. 따라서 밤하늘을 자세히 바라보면 반짝이는 별이 있고 별 사이를 빠르게 지나가는 밝은 점을 볼 수 있습니다. 그러나 인공위성은 하늘의 별 사이를 너무도 빠르게 움직이고 있기 때문에 망원경으로 직접 관측하기에는 쉽지 않습니다.

이용복 서울교육대학교 교수 <한국항공우주연구원 자료 제공>