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▲ 형형색색 페르세우스유성우 형형색색 페르세우스 유성우가 국립고흥청소년우주체험센터 밤하늘을 수놓고 있다. ⓒ 촬영 권순길, 합성 배준범
지난 12일 페르세우스 유성우가 행성 지구의 밤하늘을 화려하게 수놓았다. 유성이 밤하늘을 가로지르자, 시민들은 약속이라도 한 듯 일제히 함성을 토해냈다.
* <여기서 잠깐>페르세우스 유성우는 왜 페르세우스 유성우일까? 유성우의 이름은 복사점이 위치한 별자리 이름을 딴다. 페르세우스 유성우는 복사점이 페르세우스자리 방향에 있기 때문에 페르세우스 유성우라는 이름을 갖게 된 것. 복사점은 유성우 또는 유성군이 시작되는 천구상의 한 점을 말하며 방사점이라고도 한다. 위 사진 속 노란색 원이 복사점이다(부연 설명 글 하단 참고).
불볕더위에 지친 마음을 고요하게 진정시켜 줄 만큼 아름다운 유성우의 정체는 무엇일까? 유성우는 모혜성이 떨어뜨리고 간 먼지 부스러기가 지구 대기로 진입하면서 타는 천문현상이다. 사진을 자세히 보면 유성의 색이 일정하지 않다는 사실을 알 수 있다.
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▲ 밤한늘의 무지개, 페르세우스 유성우 페르세우스 유성우를 확대한 사진. 마치 무지개처럼 다양한 색을 보여주고 있다. ⓒ 권순길
실제로 유성이 대기로 진입하면서 내는 빛의 색은 무지개만큼이나 다채롭다. 유성체의 금속 원자(metal atoms, 헬륨보다 무거운 원소를 천문학에서는 금속이라 부른다)는 지구대기에 진입하면서 나트륨 방전 램프처럼 빛을 내는데, 금속 원자의 성분에 따라 그 색이 다르기 때문이다. 붉은빛은 대기 중의 질소(N2) 분자와 산소(O) 분자가 만들어 낸다. 주황빛은 나트륨(Na) 원자가, 노란빛은 철(Fe)이, 청록빛은 마그네슘(Mg)이 만든 것이다.
| [부연 설명] 복사점 추정 과정 |
페르세우스 유성우를 관측한 권순길(국립고흥청소년우주체헴선터 우주활동부장)씨는 사진 속 복사점 추정에는 다음과 같은 과정을 거쳤다고 한다.
1. 1120개의 사진 자료 중 유성이 관측된 사진 24개를 선정하고, 카시오페아자리를 기준으로 회전시켜 모두 맞췄다.
2. 유성 궤적에 연장선을 그어 수렴하는 곳이 어디인지 확인하려 했다.
3. 물론 한 점에 다 모이지 않았다. 그래서 모든 연장선이 지나가는 최소한의 원을 그렸다.
4. 그 중심의 좌푯값과 반경을 추정하였다.
5. 최종적으로 천문프로그램 Stellarium에서 제공한 데이터와 비교 분석했다.
그 결과를 보면 κ Per(페르세우스자리 카파별) 옆에 위치한 HIP 14837 - RA/Dec(j2000.0): 3h11m36.7s/+57º24′39.4″ 별을 중심으로 반경 약 2.6º 내에서 복사점이 형성됐다.
복사점 추정 결과값은 Stellarium에서 제공한 데이터에서 확인한 자료, 2016.8.13.0시 기준(3h12m36.01s/+58º1′30.0″)과는 RA/DEC로 59.31s/36′50.6″ 정도 차이를 보이며, 센터에서 추정한 반경 안에 존재한다. 달의 크기를 기준으로 삼아 보면 RA는 달 반개, DEC는 달 한 개 정도의 오차범위라고도 할 수 있다.
5시간의 관측시간에 따른 복사점 이동, 카메라 렌즈와 센서의 합작으로 만들어진 가장자리의 왜곡 현상, 합성하는 과정에서의 오차, 연장선을 정확히 그리지 않은 오차, 연장선의 교집합에 정확한 원을 그리지 않은 오차, 그 중심에 가까운 별을 찾아 정한 좌표의 오차 등이 있을 수 있다.
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페르세우스 유성우가 선사한 한여름 밤의 우주쇼는 끝났다. 하지만 오리온자리 유성우(극대기 10월 21일), 황소자리 유성우(극대기 11월 5일), 사자자리 유성우(극대기 11월 17일)가 행성 지구의 가을 밤하늘을 화려하게 수놓을 예정이다.
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