Astro News Serial No 4. Vol No I
2nd issue of Mar. 2012
<알려드리는 말씀>
1. 원치복 지부장님 주석을 <Life with Kaas> 칼럼에 첨부합니다. 상세한 설명 보내주신 지부장님께
감사인사 드립니다.
2. 관측부 조강욱 차장님 관측기록과 스케치를 <Moon River-Wider Than a Mile> 칼럼에 인용
합니다. 인용을 허락해 주셔서 감사합니다.
3. <Life with Kaas> 칼럼을 새로 시작합니다. 특정주제에 구애 받지 않고, 편하게 보실 수 있는
다양한 내용으로 전개하려 합니다. 많은 조언 부탁 드립니다.
4. <Celestial Event>는 게재순서를 기사 중간부분으로 옮깁니다. 기사 시작부터 복잡한 천문력이
나오니 저도 보기에 머리 아파집니다. 시작은 가벼운 마음으로 가겠습니다.
5. <News Forum>은 토성 <충>으로 대체합니다.
<목 차>
I. Life with Kaas
3월20일 춘분 – 낮이 더 긴 이유
II. Surprise & Mystery
반지의 제왕 – 절대반지 <Hoag’s Object>
III. Journey to Deep Sky
유년기의 추억 <스피로그래프 성운 IC 418>
IV. Celestial Events
(1) 4월 7일 – 삼총사 <처녀자리 카페> 모임
(2) 4월 22일 – <거문고자리 (Lyra)> 유성우
(3) 4월 30일 – 금성 최대 밝기
(4) Garradd 혜성, 4월 8일 NGC 2841과 조우
V. Moon River – Wider Than a Mile
(1) 칭동 원인 (上)
1. 동주기 자전
2. 경도 칭동
(2) 지형탐색 - Cassini 가문
1. <Cassini Crater> 가족
2. <Cassini’s Bright Spot> “보름달 뜨면 날 보러 오세요”
VI. News Forum
토성 <충> - 4월 16일 (15일 밤)
<본 문>
I. Life with Kaas
3월20일 춘분 – 낮이 더 긴 이유
춘분 (Vernal 또는 Spring Equinox) 의 천문학적 정의는 태양의 황도가 천구의 적도를 남쪽에서 북쪽으로
지나면서 만날 때 (춘분점)의 시점을 말한다. 반대로 황도가 적도를 북쪽에서 남쪽으로 지나며 만날 때는
추분 (Autumnal 또는 Fall Equinox) 이 된다. 춘분, 추분엔 태양 중심이 지구적도 위를 수직으로 비추게 되며,
동양 농경사회에선 농사의 시작과 종료를 알리는 기준으로 삼았다. 명리학 (주역, 사주를 연구하는 학문) 에선
춘분을 한 해의 시작으로 정한다.
오래 전 제가 고등학교 때에는 춘분, 추분에는 낮과 밤의 길이가 같다고 배웠다. 요즘에는 일부 언론 뉴스에선
그 길이가 정확히 같지는 않다고 전하기도 하지만, 아직도 여러 자료에선 그 길이가 같다고 나온다. 춘분의
낮과밤 길이 차이는 얼마이고, 왜 이런 현상이 일어나는지 알아본다. 춘분 전후 일출, 일몰 시각은 아래와 같다 (한국천문연구원 자료).
<서울 기준> (일출, 일몰 시각은 위도, 고도에 따라 다름)
일출시각 일몰시각 낮길이 – 밤길이
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3월 16일 06:42 18:40 - 2분 (낮이 2분 짧다)
3월 17일 06:40 18:41 + 1분 (낮이 1분 길다)
3월 18일 06:39 18:42 + 3분
3월 19일 06:37 18:43 + 5분
3월 20일 (춘분) 06:36 18:44 + 8 분
3월 21일 06:34 18:45 +11분
3월 22일 06:33 18:46 +13분
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위의 자료를 보면 춘분에는 낮이 무려 8분이나 길어서, 지구에서 출발하면 태양까지 갈 수 있는 시간이다 (마음으로만…… 신경세포는 전기적 신호로 연결되어 있다던데, 생각의 속도는 광속이 아닐런지…..)
위의 일출, 일몰시각을 보면 낮과 밤 길이가 가장 유사한 날은 춘분인 3월 20일이 아니고 3월 17일이 된다.
춘분에 낮과 밤 길이 차이가 나는 이유는 일출, 일몰과 춘분의 정의가 서로 다르기 때문이다. 일출, 일몰은
<눈으로 보이는 태양의 맨 위쪽 경계 부분>이 수평선에 접하는 시점과 수평선 아래로 내려가면서 접하는
시각을 말한다. 제가 <눈으로 보이는 태양> 이라고 표현한 이유는 해가 뜰 때, 실제 태양은 수평선 약간
아래에 있는데도, 지구 대기로 굴절된 태양이 수평선에 접하는 것처럼 보이는 시점을 일출로 기산하기
때문이다. 그러나 춘분은 <실제 태양의 중심>이 춘분점에 오는 시각으로 정의하기 때문에 시간차이가
난다. 참고로 영국에선 실제 태양의 중심이 지평선을 통과할 때를 일출시각으로 정한다고 한다.
그런데 일출시각을 정하는 데 있어 다소 설명이 필요하다. 아래 그림 먼저 살펴 보시기 바란다.
<지구대기에 굴절된 태양의 윗부분이 수평선과 접하는 시각이 일출, 일몰이다>
해가 뜨기 시작할 때, 실제 태양은 수평선 조금 아래에 있는데도, 지구대기로 인해 실제 태양이 굴절되어
세상이 밝아지기 시작한다. 이 순간을 여명 (Dawn) 이라고 하고, 여명부터 실제 일출 직전까지를 박명
(Twilight) 이라고 한다. 일몰직후 세상이 완전히 어두워질 때까지도 박명으로 표현한다. 박명은 태양이
수평선 아래에 위치한 각도에 따라 다시 천문박명 (Astronomical Twilight, 수평선 아래 18~12도) , 항해
박명 (Nautical, 12~6도), 시민박명 (Civil, 6~0도) 으로 세분하며, 각 박명 시간은 대략 30분 정도씩이다.
시간순서로 보면, 여명 à 천문박명 à 항해박명 à 시민박명 à 일출이 된다.
위의 그림에서 보듯이 시민박명 마지막 순간에 실제 태양의 윗부분은 수평선 조금 아래에 있는데도 (짙은
노란색), 지구대기에 굴절된 태양 윗부분이 수평선에 접한 것처럼 보인다. (연한 노란색). 이 순간이 일출
시각이다. 실제 태양이 점점 올라오면서 수평선을 통과하면 굴절현상은 사라진다. 한편 지구대기로 인한
태양의 평균굴절율은 34’ (34분각, Arcminutes) 인데, 대기 상태에 따라 수치가 다소 변한다. 또한 수평선에
접하고 있는 굴절된 태양의 각반경은 16’이므로 평균굴절율 34’ 과 합하면 50’ 이 된다. 따라서 실제의 태양의
중심이 수평선 아래 50’ 에 위치할 때가 일출시각이다.
제가 기사 작성하면서 의문점이 있어 원치복 지부장님께 문의 드렸었는데, 지부장님께서 아래와 같은 주석을
보내 주셨습니다.
<<원치복 지부장님의 주석>>
일출, 일몰시 최대 50’의 차이는 시간으로 약 3~4분 정도 됩니다. 3월 20일 춘분에
낮과 밤 시간 차이가 8분이 나는 것은 3~4분 차이에다 <균시차>가 추가되기 때문
이라고 생각됩니다.
<실제 태양>을 기준으로 한 시간을 <시태양시>라고 합니다. 그런데 지구 공전궤도는
타원이고, 지구 자전축도 기울어져 있어 <시태양시>를 기준으로 할 때의 하루는 24시간
이 안됩니다. 그래서 <가상적인 평균태양>을 기준으로 해서 하루를 24시간으로 정하는데,
이것을 <평균태양시>라고 합니다. <균시차>는 두가지 시간의 차이를 말합니다.
(균시차 = 시태양시 – 평균태양시).
균시차가 (+), (-) 인 두가지 경우가 모두 나타나는데, (+) 이면 시태양이 앞서가는 것이고,
(-) 이면 평균태양이 앞서가는 것입니다. 이 차이에 의해 시간차이가 나타나리라 생각됩니다.
이외에도 시간을 결정한다는 것이 간단하질 않습니다.
이번 주에는 입춘도 있고, 우리지부 금년 첫 공식행사인 메시에 마라톤도 있습니다. 회원여러분의 입춘대길
기원 드립니다. 편한 주제를 선택해서 워밍업 하는 기분으로 시작하려 했는데 본의 아니게 머리 아프게 해
드린 것 같습니다. - Astro News –
II. Surprise & Mystery
반지의 제왕 – 절대반지 <Hoag’s Object>
<Hoag’s Object>
사진은 <Hoag’s Object>의 허블망원경 사진이다. 1950년 <Arthur Hoag>가 발견한 16 등급의 링 은하이다.
정식 목록번호중 하나는 <PGC 54559>이다, 우주에 존재하는 거의 모든 은하들은 타원, 나선, 막대나선,
불규칙 은하 등으로 구분된다. 그러나 소수의 은하들은 특이하게도 반지 (Ring) 모양인데 이것들을 <링 은하
(Ring galaxy)>라고 부른다. 기타 여러가지 다른 링 은하들을 아래에 보여 드린다.
<NGC 1291>
<NGC 1097>
<NGC 4650a>
<AM 0644-741>
<Arp 14 (Double Ring Galaxy)>
Arthur Hoag가 Hoag's Object 를 발견할 당시, 그는 이것을 <행성상 성운 (Planetary nebula)> 또는 머나먼
Quasar로부터 생기는 <Einstein Ring> 일지도 모른다는 두가지 가설을 제시했다. Einstein Ring 은 <중력렌즈
(Gravitational Lens) 효과>에 의해 천체의 빛이 휘어져 보이는 현상인데 나중에 분광학 연구에 의해 Hoag’s
Object 가 Einstein Ring 은 아닌 것으로 판명되었다. 중심핵과 푸른색 외곽 링이 지구로부터 완전히 동일한
속도 (12,740 km/초) 로 멀어지는 적색편이를 보였기 때문이다. 지난호 Serial No.2 (2월 두번째주) 에선 중력
렌즈 효과 보이는 Quasar를 보여 드렸는데, 이번엔 중력렌즈 효과로 나타나는 대표적인 Einstein Ring 은하
사진 올려드린다.
<Horseshoe Einstein Ring 은하>
Hoag는 그 이후 완전히 새로운 종류의 은하라는 또 다른 가설을 제시해 빠져나갈 구멍을 만들어 놓기도
했다. 사실 여러가지 가설을 제시하면 한 개라도 맞을 확률이 높아지니까. 어쨌거나, 그의 마지막 가설은
맞는 것으로 증명된다. 2002년에 와서 허블망원경으로 Hoag’s object 를 관찰했는데, 푸른색 링은 성운이
아니고 항성, 먼지, 가스로 이루어진 은하로 판명되었다.
Hoag’s Object 는 지구에서 6억 광년 떨어져 있고 <뱀자리 머리부분 (Serpens Caput)>에 있다. 중심핵은
직경이 24,000 광년으로, 우리 은하핵과 거의 같은 크기이며, 외곽 링 또한 직경이 120,000 광년으로 우리
은하 직경과 유사하다. 그러면 성도상 위치와 아마추어 천문가 사진을 보자.
<성도의 빨간 점이 Hoag’s Object 이다.
적경 : 15h 17m 14.4s / 적위 +21도 35’ 08” / 거리 6억 광년 / 안시등급 16.0>
<아마추어 천문가 사진, 촬영내역 생략>
그런데 문제는 Hoag’s Object 에는 대부분 은하에서 보이는 나선팔도 없고, 외곽 링은 70,000광년이나
중심핵과 떨어져 있는데 그 사이엔 아무것도 보이지 않는다는 것이다. 이것과 비슷한 다른 종류의 링 은하
들은 많다 그러나 중간이 텅 비어있는 것은 이것 이외에는 아직 발견된 것이 없다.
이런 이상한 모양이 형성된 원인은 분명치 않다 지금까지 여러 가설들이 제시 되었으나, 모두 신통한 것들은
아니었다. 다른 여러가지 링 은하들은 원반 형태의 대형 나선은하를 소형은하가 관통할 때, 은하 상호간 조석력
으로 인해 대형은하가 붕괴되면서 생긴다. 컴퓨터 시물레이션 해보면 이 경우 외곽 링이 자연스럽게 만들어
지지만, Hoag’s Object 경우에는 관통했던 소형은하의 잔재물도 보이지 않고 중간부분이 텅 비어 있는 것은
그 어떤 가능한 여러 조건을 입력해 보아도 나타나지 않는다. 더욱이 외곽 링의 회전속도보다 중심핵의 회전
속도가 느리므로 소형은하 관통가설은 신빙성이 없다
한편 막대은하가 화살처럼 관통하면 이런 모양이 생길 수 있다고도 하는데, 그렇다면 중심핵은 원반 모양이
되어야 한다. 하지만 Hoag’s Object 의 핵은 축구공 모양이므로 이 또한 불완전한 가설이다. Hoag’s Object 는
아직은 같은 예를 찾을 수 없는 유일무이한 존재, 반지의 제왕 같아 보인다.
더욱 놀라운 사실은 Hoag’s Object 내부에 또 다른 아주 작은, 같은 모양의 링 은하가 보인다는 것이다.
처음에 보신 허블사진에서 중심핵으로부터 시계방향으로 1시 방향을 보면 또 다른 작고 동일한 모양의
링 은하가 보인다. 어떻게 한 은하가 아이를 임신하고 있는 것처럼 그 안에 똑같은 작은 은하를 품고
있는지….. 정말 Hoag’s Object는 반지의 제왕 작품, 절대반지라고 할 만하다.
아래에 내부에 보이는 작은 링 은하 확대사진 올린다.
<Hoag’s Object 내부 작은 링 은하를 확대한 것> - Astro News –
III. Journey to Deep Sky
유년기의 추억 <스피로그래프 성운 IC 418>
위에서 링 은하 살펴보았으므로 내친 김에 링 모양 행성상 성운 (Planetary Nebula) 으로 가 본다.
<IC 418> 성운은 <스피로그래프 성운 (Spirograph Nebula)>이란 별칭을 갖고 있는데, 스피로그래프가 뭔지
기억이 가물거리시는 분을 위해 잠시 설명 드린다. 원형으로 된 플라스틱 내부에 톱니바퀴를 만들고, 그 안에
들어가는 작은 원형 톱니바퀴를 집어 넣어 구멍을 내서 돌리면 여러가지 예쁜 기하학적 모양을 나오는데,
그 모양을 스피로그래프라고 한다. 원형 톱니바퀴 바깥쪽으로도 돌릴 수도 있다. 아래사진 보시면 초등학교 때
한번씩은 해보셨던 기억이 나실 것이다.
<스피로그래프에 열중하고 있는 사람.
티셔츠 보니 미국 명문 Duke 대학 학생 같아 보인다. Duke 대학 입학하려면 스피로그래프를
잘해야 되는 듯…….>
<IC 418 닮은 스피로그래프>
IC 418은 <Williamina Platon Fleming>이 Harvard 대학 천문대에서 8 inch F5.5 Bache 굴절 망원경을
사용해서 1891년 3월 26일에 발견했다. Williamina는 이 망원경으로 무려 43개나 되는 천체를 발견하고
모두 IC 목록 (Index Catalog)에 등재했다. IC 418의 스팩트럼은 다른 성운과 많이 달라, 탄소 함유량이 많고
적외선도 상당량 방출하고 있다. 그러면 허블 망원경 사진부터 보고, 어디 사는지 찾아본다.
<허블 망원경 사진.
백색 중심성과, 연한 청색, 보라색, 연하고 짙은 오렌지색 대비가 아름답다>
<성도상 위치.
Orion 사각형 바로 아래 <토끼자리 (Lepus)> 상단에 보인다. 빨간 동그라미 부분.
적경 : 05h 27m 28.2073s / 적위 -12도 41’ 50.265” / 거리 2,000 광년 / 안시등급 9.6 등급
성운직경 약 0.3 광년>
위의 허블 사진처럼 IC 418 중심부는 다른 많은 행성상 성운과 유사하게 연한 청색을 띠고 있으나, 중간부분은
특이하게 연한 보라색으로 보인다. 바깥쪽으로 갈수록 연한 오렌지 빛깔로 변하며 외곽껍질은 진짜 오렌지
껍질 같다.
4 inch 굴절 저배율 23 x로 보면 이 성운은 창백한 푸른 별로 보인다. 배율을 72 x 로 높이면 연한 청색과
오렌지색이 서로 뒤섞인 것처럼 보이나, 배율을 150 x로 올리면 10.5 등급의 백색 중심성, 연한 청색의 중간
부분과 오렌지색 외곽껍질의 세가지 색깔이 구별된다. 그러나 아직도 중간부분 연한 보라색의 세밀한 스피로
그래프는 구별되지 않는다.
10 inch 이상으로 고배율 사용하면 연한 보라색 내부와 외곽껍질 오렌지색을 구별할 수 있을 것이다. 그러나
레이스 같은 스피로그래프를 조금이라도 보려면 적어도 12 inch 이상은 필요할 것 같다. 아래는 아마추어
천문가들의 스케치인데, 망원경 구경, 배율에 따라 보이는 정도를 짐작할 수 있다. 금년 봄 가기 전에 유년시절
생각하시면서 스피로그래프 잡아보시기 바란다.
<Stephan O’Meara 작품. 4 inch 굴절 150 x>
<Brandon-Doyle 작품. 10 inch 반사 200 x>
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IV. Celestial Events
(1) 4월 7일 – 삼총사 <처녀자리 카페> 모임
4월 6~7일에 보름달, 토성, 스피카 (Spica)가 <처녀자리 (Virgo)>에 모인다. 늦은밤 남동쪽 하늘에서 보인다.
금년 내내 토성은 스피카와 밤마다 만나는데, 4월 7일엔 보름달이 합석한다. 4월16일 토성의 <충>파티
사전준비 모임이라는 設이…. 16일 토성 파티는 News Forum 에서 가본다. 보름달은 –15 등급이지만 토성도
4월엔 0.2 등급, 스피카는 1.04 등급으로 모두 만만찮은 멤버들. 삼총사가 모두 가까이 있어도 관측 가능하다.
(2) 4월 22일 – <거문고자리 (Lyra)> 유성우
유성우 극대일은 4월 22일인데, 마침 21일의 달이 <삭>이라서 유성우 관측엔 최적이다. 유성우는 16일부터
시작되며 25일까지 지속된다. 22일~23일의 Peak 기간에는 날이 좋다면 시간당 최대 20개 정도 유성을 볼 수
있다. 1982년엔 시간당 90개가 기록된 적도 있다.
소원들을 모두 미리 번호 매겨 메모해 놓으시고, 늦은 밤 북동쪽하늘을 살펴보시도록. 유성이 보이면 “1번”
이라고 간단히 외치시면 된다. 운 좋으면 100개 넘는 소원을 하루밤에 이룰 수 있는 절호의 챤스.
사진 좋아하시는 분들은 화구 (Fireball) 한번 잡아는 것도 좋을 듯하다. <Vega 별 행성계>에는 거문고자리
유성우 화구 잡으면 일년 내내 대박 터진다는 전설이……. 동기부여 되시도록 화구사진 한장 올려 드린다.
화구 잡기도 어차피 運七技三…..
<화구 사진>
(3) 4월 30일 – 금성 최대 밝기
금성 동방최대이각은 3월 27일 이지만, 가장 밝은 날은 4월 30일이다. 이날 안시 등급은 – 4.7 등급으로
UFO 밝기 수준이다. 금성 위치 및 망원경으로 본 금성 위상은 아래와 같다.
<4월 30일 초저녁 금성 위치>
<망원경으로 본 4월30일 금성의 위상>
(4) Garradd 혜성, 4월 8일 NGC 2841과 조우
지난호에서 소개드린 <Garradd 혜성-Comet C/2009 P1>은 4월중 <큰곰자리 (Ursa Major)> 로 들어오는데
특히 4월 8일엔 NGC 2841 를 동쪽 2도 간격을 두고 스쳐 지나간다. 이 혜성은 3월에는 6~7 등급 이었으나,
4월에는 8~9 등급으로 다소 어두워진다. 그러나 아직은 쌍안경으로도 관측 가능하다.
NGC 2841는 9.2 등급으로 망원경 사용하면 두 천체를 한 화각에 담을 수 있다. 비록 하루 전 4월 7일이
보름달이지만 두 천체 관측이나 촬영에는 큰 문제 없다.
<Garradd 혜성의 4월중 진행경로>
참고로 NGC 2841는 Messier 가 그의 목록에서 빠뜨린 것들 중에서 가장 아름다운 은하중의 하나이다.
혜성과 은하, 두 개 천체를 동시에 비교할 수 있는 드문 기회가 될 것이다.
<NGC 2841 허블 망원경 사진>
- Astro News –
V. Moon River – Wider Than a Mile
(1) 칭동 원인 (上)
사람의 심리는 무엇이든 살짝만 보여주면 더욱 흥미를 갖게 한다. 영화 예고편, 자동차 신제품 광고, Peep Show
등이 이런 사람 심리를 이용한 것들일 것이다. 달도 칭동현상으로 그 뒷면을 시기에 따라, 그것도 여러 부분을
돌려가면서, 감질나게 조금씩만 보여주기 때문에 달의 매력에 빠진 사람들은 칭동때 보이는 지형 관찰에만
집착하기도 한다.
달의 칭동 원인에 대해 이번호와 다음호에서 (上) (下) 로 나누어 살펴본다. 칭동을 알아보기 전에 우선 워밍업
겸해서 잘 아시는 달의 <동주기 자전 (Synchronous Rotation)> 부터 보고 넘어가도록 한다.
1. 동주기 자전
아시는 것처럼 달은 자전주기와 공전주기가 같기 때문에 항상 앞면 (Near side)을 지구로 향하고 있어 달의
뒷면 (Far Side)는 볼 수 없다. 그러나 <칭동 (Libration)>현상 때문에 뒷면도 조금 볼 수 있는데, 뒷면까지
포함하면 지구에선 달 면적의 59 % 를 볼 수 있게 된다.
<동주기 자전 image>
자전주기와 공전주기가 같은 현상을 동주기 자전이라고 부르는데, 사실 우주내 존재하는 어느 정도 규모가
되는 위성들이나, 큰 항성에 가까운 행성들에선 매우 흔한 현상이다. 예를 들어 태양에서 가장 가까운 수성은
근일점 부근에선 동주기 자전에 가까운 공전을 한다. 한편 평균 자전주기가 58.6일이고, 공전주기는 88일로서
그 비율이 우연치고는 이상할 정도로 정확히 2:3 비율인데, 이를 자전-공전주기 공명이라고 한다.
우리 태양계 내부 행성들의 위성에서도 동주기 자전하는 것이 확인 되었거나 추정되는 위성 수는 달을 포함해서
무려 23개에 달하며 그 세부내역은 아래와 같다.
지구 : 1개 (달)
화성 : 2개 (Phobos / Deimos)
목성 : 5개 (Io / Europa / Ganymede 등)
토성 : 8개 (Enceladus / Dione / Tethys 등)
천왕성 : 5개 (Miranda / Ariel / Umbriel / Titania / Oberon)
해왕성 : 1개 (Triton)
명왕성 : 1개 (Charon) 총 23 개 위성
동주기 자전이나, 자전-공전주기 공명 등 어떻게 이런 “기막힌 우연들”이 가능할까 ? 간단히 말하면 <조석력
(Tidal Force)>이 원인이다. 이것 때문에 지구 바다의 간만의 차이가 나타나고, 지구 자전속도가 점점 느려지며,
혜성이 깨지기도 하고, 은하 상호작용으로 은하 모양이 변형되기도 한다.
조석력이란, 한 물체가 서로 다른 질량을 가진 물체에 대해 영향 미치는 힘으로서, 두 물체 상호간 거리에 따라
그 크기가 달라진다. 달이 처음 생길 때는 지금보다 지구와 엄청 가까운 거리에 있었다. 따라서 상호간 중력
때문에 대단히 큰 조석력을 주고 받았다. 이 당시는 달이 지금보다 훨씬 빠른 속도로 지구를 자전하고 있었
는데, 시간이 지나면서 점차 속도가 줄고 현재와 같이 자전주기와 공전주기가 같아지며 안정을 찾게 된다.
하여간 두 천체가 너무 가까워지면 조석력으로 인해 한 물체가 파괴되는데, 한 물체가 변형되거나 깨지는
순간의 거리를 <로쉬의 한계 (Roche’s Limit)>라고 한다. 1994년, 목성에 접근해보려다 무참히 산산조각 난
후에야 목성 품에 안길 수 있었던 <슈메이커-레비 혜성>이 기억나실 것이다.
처음 이성에 접근할 땐 <로쉬의 한계>를 항상 염두에 두시고 접근 하시도록….. 또한 우주선의 지구귀환
진입각도는 접선에서 7도 사이라는 것도 기억하시면 반드시 성공하실 듯. 일단 깨지지 않고 접근 성공하시면
이성께서는 언제 어디서나 그대 얼굴만 바라보시는 동주기 자전하실 것임을 믿습니다 !
2. 경도 칭동
흥미로운 것은 칭동현상이 1년중 매월 다른 형태를 보인다는 것이다. 이것은 달의 위도, 경도상 운동과 지구의
일주운동이라는 세가지 운동의 조합이기 때문이다. 그 중에서도 <경도칭동 (Libration In Longitude)> 이 가장
큰 영향을 미치는데, 이로 인해 달의 동쪽과 서쪽의 경계부분을 조금씩 볼 수 있다. 이것은 양쪽을 합하여
경도상으로 7.5도에 해당하며 달의 적도상 길이로는
225 km 이다.
참고로 여기서 달의 경위도 그림을 아래에 올려드린다. 이번호에는 경위도 대강의 위치만 확인하시고,
경도 <0>도 산정기준은 다음 적당한 기회에 살펴본다.
<달의 경위도>
경도칭동은 달의 공전궤도가 정확한 원형이 아니고 타원궤도이기 때문에 나타나는 현상이다. 아래 그림에서
달은 지구와 가까워지다 멀어지다 하는데 <케플러 제2법칙 (면적-속도 일정)>에 따라서 달 공전 궤도상
위치가 변하면 공전 속도도 같이 변하게 된다. 그러나 지구를 한바퀴 공전하는데 걸리는 시간은 약 27.3일로
(항성월 – Sidereal Period) 항상 동일하다. 참고로 삭망월은 약 29.5일. (Synodic Period).
<경도칭동 image
오른쪽 보름달 그림에서 빨간색 빗금부분이 경도칭동으로 보이는 부분이다>
한편 달의 자전속도는 공전속도가 공전위치에 따라 변하는데 관계없이 일정하게 유지된다. 공전속도가
자전속도를 초과하게 되면 달의 동쪽 (지구에서 볼 때 달의 오른쪽) 경계선이 보이고, 공전속도가 자전속도
보다 느리면 달의 서쪽 (왼쪽) 경계가 보이게 된다. 아래 사진은 경도칭동으로 보이는 대표적인 지형이다.
다음호에선 <위도칭동>과 <일주칭동>을 살펴본다.
<경도칭동으로 보이는 달의 동쪽 경계 – Mare Marginis / Mare Smithii>
<경도칭동으로 보이는 달의 서쪽 경계 - Mare Orientale> - Astro News –
(2) 지형탐색 - Cassini 가문
1. <Cassini Crater> 가족
<Giovanni Domenico Cassini (1675~1712)>는 이탈리아 천문학자이면서 달지도 제작도 했는데, 유명한 토성
고리 간극을 비롯해 달 및 화성지형, 행성탐사 우주선에 이르기까지 수많은 부분에 그의 이름이 붙어있다.
특히 달에는 아버지 <Cassini Crater> 이외에 그의 아들 14명, 총 15명 대가족이 <비의 바다 (Mare Imbrium)>
에 모여 살고, <Cassini Bright Spot> 이란 사촌 1 명이 좀 떨어진 아래쪽 동네에 살고 있어 모두 16명 대가족이
달 공화국 주민이다. 또한 화성으로도 사촌 1명이 이주해 있다.
아래 스케치는 <관측부 조강욱 차장>님 작품이다. 사진을 클릭하시면 큰 화면으로 생생히 보실 수 있다.
Cassini Carter 부근 지형이 근접 사진처럼 상세히 나와 있고, 더욱이 <관측기록>은 더 이상 설명이 필요
없을 만큼 자세하고 팽팽한 긴장감과 현장감이 넘치므로 이것으로 기사를 대신한다.
관측기록은 분량이 꽤 많으므로 첨부파일 하지 않고 <자유게시판>에 복사해서 올린다. 불편하시겠으나
자유게시판이 빨리 열리므로 그곳에서 열람 부탁 드린다. 아래를 링크하시면 바로 열린다.
<조강욱 차장 스케치>
참고로 Cassini Carter 위치 및 관련 사진들을
아래에 추가로 올려드린다.
<Cassini Crater 위치-경도, 위도>
<Cassini Crater 위치-보름달>
<Cassini Crater 이름들.
Cassini 를 비롯해 Cassini A/ B/ C/ E/ F/ G/ K/ L/ M/ P/ W/ X/ Y/ Z가 있는데, 위의 사진에선
잘 보이는 것들만 표시한다>
<Cassini Carter - 근접 사진>
<화성이 있는 같은 이름의 Cassini Carter>
2. <Cassini’s Bright Spot> “보름달 뜨면 날 보러 오세요”
지난 Serial No 3 (2월 두번째호) 에서는 “보름달 때는 숨어버리는” <Linné>를 살펴보았다.
이번에는 “보름달 때만 보이는” 지형을 만나본다.
달에서 가장 작은 지형 중 하나가 보름달 때는 그 가치를 유감없이 보여준다. 1671년 10월 21일, Cassini 는
보름달 표면에서 “흰색구름” 모양의 지형이 빛나는 것을 발견했는데, 신기하게도 며칠 지나자 사라져버렸다.
이 지형이 바로 <Cassini’s Bright Spot> 으로, 크기로는 내세울 게 없으나, 달 지형에서 가장 밝은 것들 중의
하나이다. 항상 볼 수 있는 무지막지한 Carter 보다는, 크기는 보잘 것 없으나 보석처럼 빛나면서 가끔씩만
모습을 드러내는 존재가 더 신비하게 생각된다.
이것은 Crater 가 아니고, Crater <Hell Q/ QA/ QB> 부근의 용암 분출물로 이루어진 작은 평원인데 보름달이
가까워지면 태양빛을 반사해 빛나지만, Terminator 가 다가오면서 점점 사라진다. 상현볼록달, 하현볼록달
일 때는 <Cassini’s Bright Spot>과, Crater <Hell Q> 모두 볼 수 있다.
Cassini's Bright Spot은 일반 월면도에는 잘 나와있지 않으므로, 전체 달표면부터 에서 줌인 하면서 찾아본다.
<Crater Tycho 북쪽에서 약간 동쪽에 위치한다>
<보름달일 때의 위치>
<Crater Tycho 부근 근접사진>
<Crater Hell 부근 지역 (Mare Nubium – 구름의 바다)>
<서쪽 노란색 원이 Hell 이고, 동쪽 빨간선 내부가 Cassini's Bright Spot 이다. 그 안에
Crater Hell Q / QA / QB 를 노란색 원으로 표시했다> - Astro News –
VI. News Forum
토성 <충> - 4월 16일 (15일 밤)
4월 16일 새벽 3시에 토성이 <충 (Opposition)> 위치에 온다. 관측하시려면 일요일인 15일 밤에 보셔야
한다. 16일이 월요일이라 부담되지만, 그래도 너무 늦지 않게 관측하시면 될 듯하다. <충>이므로 일몰
직후부터 보여서 해 뜰 때까지 관측 가능하다. 이 날 이후 토성은 매일 조금씩 늦게 뜬다. 4월 중순부터
6월까지가 2012년 중 토성 관측에 최적기이다. 이 날 안시등급은 0.2 등급으로, 1.04 등급인 근처의
<Spica>보다 밝게 빛난다. (앞의 Celestial Event 참조)
<2012 년중 토성의 천구상 운행 경로
2월 8일 : <유> 동à서 / 역행 시작.
4월 16일 : <충>. 한국시간.
6월 26일 : <유> 서à동 / 순행 시작.
10월25일 : <합> 한국시간>
또한 금년에는 토성고리가 우리 시선방향으로 14도나 열려 있어 2007년 이후로는 가장 넓게 열리는 것이
된다. 고리를 자세히 보시면, 이 3월부터 <충> 전날인 4월 15일까지는 고리에 드리운 토성의 그림자가
토성의 오른쪽에 보이지만, 4월 16일 <충> 이후 당분간은 그림자가 보이지 않다가, 6월 1일 경에 다시 토성의
왼쪽에 그림자가 보이기 시작한다.
A, B 고리 사이 <카시니 간극 (Cassini Division 혹은 Gap)>을 비롯해서 8 등급 위성 <Titan> 및 10 등급
<Tethys> <Dione> <Rhea> 까지는 4 inch 급 망원경으로도 보일 것이다. 그러나 12등급인 <Enceladus>나
날짜별로 10~12 등급 사이에서 변하는 <Iapetus>를 보려면 8 inch 이상은 필요하다.
<4월 16일 토성 위성들 대강의 위치>
<Iapetus>는 토성의 위성 중에서만이 아니라, 우리 태양계를 통틀어 별난 아이로 통한다. 한쪽면은 눈처럼
하얀색인데, 다른쪽은 암흑처럼 검은색이다. 한쪽에선 눈 내리고 다른쪽은 석탄가루 날리는지…. 생긴 모양도
수상해서 위성 적도를 따라 호두껍질 같은 엄청난 규모의 언덕이 한 줄로 늘어서 있다. 아래에 <Iapetus> 사진
올려드린다.
<흑백이 공존하는 Iapetus>
< Iapetus 를 다른 방향에서 본 것.
적도를 따라 늘어선 언덕이 보인다>
- Astro News – <끝>
Astro News - Serial No 5 - 1st issue of Apr. 2012
Astro News - Serial No 3 - 1st issue of Mar. 2012
