별똥별은 왜 내 앞으로는 안 떨어지고 먼 산 뒤로만 떨어질까요?

 

별똥별. 참 재미있는 이름입니다. 별똥별이 진짜 별의 배설물이라고 생각하는 사람은 없을 것입니다. 그래도 유성이라는 말 보다는 별똥별이란 표현이 더 맘에 드는 것 같습니다. 우주를 떠도는 먼지들이 지구 대기와 충돌하여 빛을 내며 타는 현상이라는 것은 대부분이 이미 알고 있을 것입니다. 그렇다면 별똥별은 왜 내 앞으로 떨어지지 않고 다 먼 산 뒤로만 떨어질까요?

1. 유성이란?

이렇게 늘 아쉬움을 주는 별똥별은 유성이라 불리는 천문 현상입니다. 유성(流星) 이란 우주를 돌아다니는 작은 먼지들이 지구 대기권과 충돌하여 빛을 내며 타는 것을 말하는데, 마치 별이 흘러가는 것처럼 보이기 때문에 유성이라고 부르게 되었습니다. 유성을 만드는 물질을 유성체라고 하는데 밀도가 0.3g/㎤로 너무나 가볍고 담뱃재보다도 더 엉성한 구조를 가지고 있습니다. 하루 동안 지구 전체에 떨어지는 유성중 눈으로 관측 할 수 있는 유성은 수백만개에 이른다고 합니다.

이렇게 많은 유성체들은 어떻게 만들어졌을까요? 유성체를 이루는 먼지들을 만들어 낸 주범은 바로 혜성입니다. 혜성이 태양 옆으로 지나갈 때 혜성의 얼음이 녹으면서 조금씩 부서지게 되는데, 이 부서진 먼지들이 혜성의 꼬리를 만들게 됩니다. 즉, 혜성이 지나간 자리에는 매우 많은 먼지들이 남게 되는 것입니다. 지구가 공전하면서 이곳을 지나가면 혜성의 부스러기 먼지들이 지구 대기권과 충돌하여 유성이 되는 것입니다. 혜성의 부스러기 먼지가 특히 많은 지역을 통과할 때는 유성이 시간당 수십~수백 개가 계속 떨어지게 되는데 이것을 유성이 비처럼 떨어진다고 해서 유성우라고 부릅니다. 대표적인 유성우는 8월 11~12일경의 페르세우스 유성우, 11월 17~18일경에 있는 사자자리 유성우, 12월 13~14일경에 쌍둥이자리 유성우가 있습니다. 모두 새벽에 동쪽 하늘에서 쏟아지기 때문에 이 날짜들을 잘 기억해두었다가 이러한 유성우를 보게 된다면 평생 동안 기억에 남을 것입니다.

2. 별똥별을 보려면?

꼭 유성우가 아니더라고 유성을 볼 수 있는데 자정이 넘어 새벽에 혹시 별이 잘 보이는 곳에 있다면, 동쪽을 찾은 다음 동쪽 지평선에서 45도 정도 위쪽을 응시하고 있으면 적어도 20분 이내에 한 개 이상은 보게 될 것입니다. 긴 시간동안 한 곳을 계속 바라보고 있는 것이 의외로 어려울 것입니다. 끈기를 가지고 계속 하늘을 바라본다면 꼭 기억에 남을만한 유성을 볼 수 있을 것입니다. 지구 공전 방향 앞쪽에 놓인 유성체는 지구가 공전하면서 저절로 부딪히기 때문에 쉽게 유성이 될 수 있지만 공전 방향 뒤의 유성은 지구의 공전 속도보다 더 빨리 날아와 지구에 부딪혀야 하기 때문에 유성이 되기 어렵습니다. 그래서 저녁보다 새벽에 유성이 더 많이 보이는 것입니다. 아침에도 유성체가 새벽과 마찬가지로 많이 부딪히기는 하지만 하늘이 더 밝기 때문에 태양이 떠오른 이후에는 유성을 보는 것은 어렵습니다.

3. 내 앞으로 떨어지는 별똥별은 왜 없어?

유성체가 대기권과 충돌하여 유성이 된다면 내 앞쪽으로 떨어지는 유성도 있을 텐데 전부 먼 산으로 떨어지는 것처럼 보입니다. 그 이유는 유성우 사진을 보면 쉽게 이해할 수 있습니다. 사진을 보면 사진의 중심에서 유성이 화살처럼 눈앞으로 날아오는 느낌이 들것입니다. 이 사진은 노출 시간을 길게 주어 여러 개의 유성이 한 사진에 찍히도록 한 것입니다. 여러 개의 유성을 비교해 보면 입체감을 느낄 수 있지만 실제로는 하나씩 하늘에 투영되어 보이기 때문에 입체감 없이 별들 사이로 지나가는 것처럼 보이게 되는 것입니다. 정확히 자신의 눈앞으로 떨어지는 유성이라면 그냥 반짝이는 별처럼 보이기 때문에 유성이라고 생각하지 않을 것입니다. 그래서 자신의 앞으로 떨어지는 유성이 없다고 생각하는 것입니다.

4. 유성이 타고 남은 찌꺼기가 바로 운석!

유성중 종종 타고 남은 찌꺼기가 땅으로 떨어지는 경우가 있는데 이것을 운석이라고 합니다. 운석 중에는 남극 빙하에서 발견된 화성에서 온 것으로 추정되는 운석도 있는데 화성에 소행성이 충동했을 때 화성 지표의 암석이 떨어져 나와 지구로 날아온 것으로 추정하고 있습니다. 운석이 지구 대기권에 부딪히는 속도는 초속 10 km 이상으로 부딪힙니다. 이 속도로 대기와 마찰하기 때문에 온도가 높아져 운석이 불타버리는데, 타고 남은 찌꺼기가 땅으로 떨어질 때는 공기의 마찰로 인해 서서히 속도가 줄어 주먹만한 운석이라면 지붕에 구멍이 뚫리거나 차 유리창이 깨지는 정도의 피해를 입게 될 것입니다. 그러나 운석의 크기가 30 m 정도 되면 아래 그림에서처럼 같이 지름 1.3km, 깊이 174m의 거대한 운석 구덩이가 만들어지고, 핵폭탄과 맞먹는 피해가 발생할 것입니다.

 

애리조나 주의 운석구덩이