별자리 관찰하기

날씨가 추워지고 공기가 건조해지면 밤하늘의 별들이 더욱 선명하게 보입니다. 수많은 별들 중 밝은 별들을 동물의 모습이나 신화에 나오는 사람 또는 사물과 관련지어 이름을 붙인 것이 별자리입니다. 북반구에 위치한 우리나라에서는 북쪽 하늘에서 계절과 관계없이 같은 별자리를 관찰할 수 있습니다.

1. 북쪽 하늘에서 관찰할 수 있는 대표적인 별자리는 어떤 것이 있을까요?

● 큰곰자리

북두칠성이라고 불리는 일곱 개의 별을 포함하고 있는 큰곰자리는 북쪽 하늘에서 가장 찾기 쉬운 별자리입니다. 북두칠성의 국자 손잡이는 큰곰의 꼬리에 해당하고, 그 앞쪽으로 큰곰의 몸통과 머리가 있으며 아래쪽으로 다리가 있습니다. 큰곰자리에 해당하는 별 줄 밝기가 매우 밝은 별은 맨눈으로도 쉽게 관찰할 수 있어 옛날 아라비아에서는 군인들의 시력 검사에 사용되기도 했습니다.

● 작은곰자리

북쪽 하늘의 기준이 되는 북극성을 포함하고 있는 별자리입니다. 작은곰자리의 꼬리 끝에 있는 별이 현재의 북극성입니다. 일곱 개의 별이 북두칠성과 같은 국자 모양으로 놓여 있어 북두칠성을 큰 국자로 비유할 때, 작은곰자리는 작은 국자로 비유합니다.

● 카시오페이아자리

알파벳 W자 모양의 별자리는 카시오페이아자리입니다. 북극성을 중심으로 북두칠성과 서로 반대편에 위치해 있습니다. 카시오페이아자리는 비교적 찾기 쉬운 별자리로 북극성을 찾는 길잡이 별자리로 활용할 수 있습니다.

2. 우리가 볼 수 있는 별

밤하늘의 별을 관찰하다 보면 시간이 지남에 따라 별의 위치가 변한 것을 확인할 수 있습니다. 그 이유는 무엇일까요? 그 이유는 지구의 자전 때문입니다. 밤하늘의 별이 움직이는 것처럼 보이지만 실제로는 지구가 움직이는 것입니다. 

또, 계절에 따라 관찰할 수 있는 별자리도 달라지는데 이것은 지구의 공전 때문입니다.

북극성은 지구로부터 약 430광년 떨어져 있습니다. '광년'은 빛이 1년 동안 움직여 도달할 수 있는 거리로, 430광년은 빛의 속도로 430년을 달려야 도착할 수 있는 거리입니다. 그러면 지금 우리가 볼 수 있는 북극성의 빛은 과연 언제 출발한 것일까요? 약 430년 전에 출발한 북극성의 빛이 지구에 도착해 지금 우리 눈에 보이는 것입니다.

오늘 북극성에서 출발하고 있는 빛은 약 430년 후에나 지구에 도착할 수 있습니다. 과연 그때 지구는 어떤 모습일까요?

3. 북쪽 하늘의 별은 1시간에 얼마만큼씩 움직일까요?

북쪽 하늘의 별은 북극성을 중심으로 하루에 한 바퀴씩 도는 것을 관찰할 수 있습니다. 이러한 현상을 별의 일주 운동이라고 하고, 지구의 자전 때문에 나타나는 현상입니다. 지구가 한 바퀴를 돌면 360º이고, 하루는 24시간이므로 360÷24=15, 즉 별은 시간당 15º씩 북극성을 중심으로 동쪽에서 서쪽으로 이동합니다.

4. 북극성은 얼마나 멀리 떨어져 있을까요?

우리가 지금 볼 수 있는 북극성의 빛은 약 430년 전에 출발한 빛입니다. 빛은 진공 속에서 1초 동안 약 30만 ㎞를 이동합니다. 이 속도는 1초에 지구를 일곱 바퀴 반을 돌 수 있는 정도의 빠르기이며, 지구에서 약 38만 ㎞ 떨어진 달까지는 약1.3초 만에 갈 수 있습니다. 이러한 빠르기로 약 430년 동안 가야 도착하는 북극성은 상상할 수 없을 만큼 멀리 떨어져 있습니다.

5. 북극성은 어떻게 찾을 수 있을까요?

밤하늘에는 모두 88개의 별자리가 있고, 그중 우리나라에서 볼 수 있는 별자리는 67개입니다. 별자리를 찾기 위해서는 북쪽 하늘의 중심인 북극성을 찾는 것이 좋습니다. 북극성을 찾는 방법 중 가장 널리 알려진 방법은 북두칠성이나 카시오페이아자리를 이용하는 것입니다. 크기가 커서 찾기 쉬운 북두칠성을 먼저 찾았다면 국자 머리 부분의 두 별을 이어 그 거리의 다섯 배 떨어진 곳에서 북극성을 찾을 수 있습니다. 카시오페이아 자리를 먼저 찾았다면 W 모양의 양쪽 변을 이은 연장선이 만나는 과 가운데 별 사이를 이어 그 거리의 다섯 배 떨어진 곳에서 북극성을 찾을 수 있습니다.