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전헌호 신부의 환경칼럼 (67) 우주의 환경 27 목성과 토성 1

전헌호 신부(대구가톨릭대학교 교수)
입력일 2003-09-21 12:03:00 수정일 2003-09-21 12:03:00 발행일 2003-09-21 제 2365호 16면
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붉고 노란 줄무늬가 있으면 틀림없는 목성, 아름다운 테가 있으면 토성, 붉은색으로 크게 보이면 그것은 화성이다
화성과 목성 그리고 토성은 한밤중에 하늘 높은 곳에서 볼 수도 있고 어떤 때에는 어둔 밤 내내 볼 수 있다. 화성과 목성은 밝을 때에는 광도가 -2.5등이나 될 정도로 밝기 때문에 밤하늘에 떠 있는 동안에는 쉽게 구분할 수 있다. 토성은 1등성 정도의 밝기인데 이것도 관심을 가지면 쉽게 알아낼 수 있다.

이들을 알아내려면 우선 하늘에서 태양이 지나가는 길을 살펴보아야 한다. 이 길을 황도라고 하는데, 당연하게 고도가 겨울철에는 낮고 여름에는 매우 높다. 태양을 도는 행성들이 태양의 적도와 거의 평행하여 원반형으로 돌기 때문에 황도 주변을 도는 것이다. 각 행성들이 서로 조금씩 다른 경사도를 가지고 있기 때문에 완전히 황도에 일치하여 돌지는 않지만, 거의 비슷하게 돈다. 그래서 이들을 구분하려면 일단 황도를 먼저 둘러보아야 하는 것이다.

해가 떠는 지점에서 시작하여 남쪽으로 기울어 하늘 높은 곳을 거쳐 해가 지는 지점까지 죽 둘러보면 보통 별보다 매우 밝은 별이 보이는 경우가 있다. 그 별빛이 붉은색이면 거의 틀림없이 화성이고, 푸른빛이 든 백색이면 목성이라고 생각하면 된다. 전제조건은 주변의 다른 별들에 비해 유난히 밝은 것이다. 이들 만큼 밝지는 않지만 1등성과 같은 정도의 밝은 별이 평소에 없다가 어느 날 황도에서 보이기 시작하고 위치가 조금씩 이동하는 듯이 보이면, 그것은 거의 틀림없이 토성이다.

이들을 좀 더 정확하게 확인하려면, 망원경을 동원하면 된다. 좋은 망원경일수록 더 많은 것을 정확하게 관측할 수 있지만, 이들은 워낙 크게 보이기 때문에 보통의 망원경으로도 관측할 수 있다. 망원경을 통해 보았을 때, 사선으로 붉고 노란 줄무늬가 있으면, 그것은 틀림없는 목성이다. 망원경을 좀더 자세히 들여다보면, 목성이 가진 위성들 중에서 4개가 뚜렷이 보인다. 아름다운 테가 있으면, 우리가 이미 잘 아는 대로 그것은 토성이다. 여기에 해당하지 않고 붉은색으로 크게 보이면 그것은 화성이다.

지구가 1년에 태양을 한 바퀴 도는 동안 토성과 목성을 한 번씩 꼭 만난다. 그래서 어떤 때에는 안 보이기도 하지만 잘 볼 수 있는 날이 반드시 있다. 안 보이는 동안에는 실제로는 낮에 하늘 높이 떠 있는 것이지만 밝은 태양 때문에 보이지 않는 것에 지나지 않는 것이다.

목성은 지름이 14만2800㎞나 되어 지구보다 부피가 1426배이고, 질량은 318배로서 태양계 안의 모든 행성들을 합한 것보다 약 2.5배나 되는 매우 큰 행성이다. 평균 밀도는 1.36g/㎤인데 표면은 물보다 가벼운 기체로 구성되어 있기 때문에 우리가 그곳에 가서 선다면 아래로 빠져들 것이다. 이렇게 부피가 크기 때문에 내부의 온도는 매우 높아서 목성은 태양으로부터 받는 빛보다 두 배로 많은 양을 외부로 방출하고 있다.

태양으로부터 평균 6억3000만㎞ 떨어져 있고 공전주기는 약 12년이다. 자전주기는 행성들 중에서 가장 빠른 9시간 50분 30초다. 그런데 이것은 적도지방의 자전주기이고, 중위도 지방은 9시간 55분 41초다. 중력이 지구보다 약 2.54배나 더 세기 때문에 이렇게 빨리 돌아도 목성이 가진 물질들은 외부로 튀어나가지 않나 보다.

전헌호 신부(대구가톨릭대학교 교수)