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개기일식 [皆旣日蝕]
다람쥐3
2009. 7. 23. 22:21
식은 3개의 천체가 일직선으로 배열될 때 일어난다.
천문학자들에게 알려진 많은 식 현상은 전혀 다른 2가지 유형이 있다. 첫번째 유형은 가리는 천체가 관측자와 가려지는 천체 사이에 오는 경우로, 가려지는 천체가 가리는 천체에 의해 전부 또는 일부가 덮어씌워지는 것처럼 관측자에게 보인다. 일식(日蝕), 달에 의한 별의 엄폐(掩蔽), 금성과 수성의 태양면 통과, 쌍성의 식 등이 있다. 2번째 유형은 스스로 빛을 내지 않는 행성이나 행성의 위성에만 영향을 끼치는 경우이다. 이 경우에 가리는 천체는 태양과 가려지는 천체 사이에 끼어든다. 가려지는 천체는 관측자의 시야에는 남아 있지만 스스로 빛을 내지 못하므로, 가리는 천체의 그림자 속으로 들어가 태양 빛을 반사하지 못해 어두워지게 된다. 예를 들면 월식(月蝕)과 목성의 위성식(衛星蝕)이 있다. 일식과 월식은 육안으로 쉽게 관측할 수 있으며 멋진 구경거리이므로 오랫동안 관심의 대상이었다. 원시인들은 개기일식(皆旣日食) 동안에 드리워지는 어둠이나 월식의 이상한 광경을 두려워했다. 이러한 식들은 가장 오래된 기록들 중에서 발견되며, 식을 미리 예측한 것은 자연에 대한 초기의 과학적인 연구 업적 중 하나이다.
지구 주위를 공전하는 달이 태양면을 가로지를 때 발생하므로 달의 그림자는 지구 표면 위로 지나간다. 그림자의 안쪽 부분인 본영(本影)에는 태양빛이 비쳐지지 않으므로 지구에서 본영에 있는 관측자에게는 태양면이 달에 의해 완전히 덮인 것처럼 보인다. 이것을 개기일식이라고 한다. 본영과 지구가 교차하는 지역이 좁기 때문에 개기일식은 매우 좁은 지역인 '개기식대'에서만 관측할 수 있다. 더욱이 천체의 상대운동 때문에 원뿔 형태의 그림자는 지구표면 위에서 빠르게 이동한다. 따라서 일식의 전체 지속시간은 짧다(지구의 한 지역에서 8분 이하임). 달 그림자의 바깥쪽 부분인 반영(半影)에 있는 관측자에게는 달이 태양면에 부분적으로 겹쳐 투영된 것처럼 보인다. 이로 인해 부분일식(部分日蝕)이 발생된다. 지구가 태양 주위를 타원궤도(楕圓軌道)로 공전하기 때문에, 1년 동안 태양까지의 거리는 약간씩 변한다. 또한 달의 궤도도 타원이므로 달의 겉보기 크기도 1개월 동안 약간 변한다. 만일 지구가 태양과는 가장 가깝고 달과는 가장 멀 때 식이 발생한다면, 달은 태양을 완전히 가리지 못하고 달의 둘레를 따라 태양의 가장자리가 보이게 된다. 이것을 금환일식(金環日蝕)이라고 한다. 식은 1년에 2~4번 일어나지만 가끔 그 이상 일어날 때도 있다. 1935년의 경우에는 5번의 일식이 있었다.
부분일식은 천문학적인 정보를 거의 주지 않는다. 반면에 개기일식은 밝은 태양표면(광구) 때문에 보통때는 잘 보이지 않는 태양의 얇은 바깥층인 채층(彩層)과 코로나의 성질에 대한 많은 정보를 준다. 개기일식 때 달은 광구에서 나오는 직사광선을 지구 대기 밖에서 차단하는 가리개 역할을 한다. 밝은 하늘이 아주 어두워지고, 태양의 뚜렷하지 않았던 부분들을 볼 수 있게 된다. 최근에는 코로나그래프의 발명으로 일식 관측의 천문학적 가치는 감소했다. 이를 이용하면 광구를 인위적으로 가려 일식이 아닐 때도 연구자들이 태양의 채층과 코로나를 연구할 수 있다.
지구에서는 달이 먼 별들을 배경으로 보인다. 달이 별자리를 가로질러 동쪽으로 움직일 때, 종종 밝은 별이나 행성 앞을 지나면서 엄폐를 일으킨다. 달의 동쪽 가장자리가 별에 다다르는 순간 별은 갑자기 사라진다(潛入). 달이 약 1시간 동안 그 별을 지나간 뒤 별은 달의 서쪽 가장자리에 다시 나타난다(出現). 엄폐에 대한 정확한 시간관측은 달의 궤도운동을 연구하는 데 사용된다. 또한 별이 사라지는 데 걸리는 시간을 측정하면 별의 지름에 대한 정보를 얻을 수 있다. 수성과 금성은 지구보다 태양에 더 가깝기 때문에 종종 지구와 태양 사이를 지난다. 이때 두 행성은 밝은 태양면에 투영된 작고 어두운 둥근 원반처럼 보이며, 천천히 태양면을 지나간다. 금성의 태양면 통과는 태양시차(太陽視差)를 정확하게 결정할 때 상당히 중요하다. 식쌍성(→ 식변광성)은 궤도면이 거의 태양계(太陽系)를 지나며 서로를 공전하는 두 항성(恒星)으로 이루어진 쌍성계(雙星系)이다(→ 식변광성). 따라서 지구에서 볼 때 한 별이 주기적으로 다른 한 별의 앞 또는 뒤를 지나가며, 한 번 공전할 때마다 2번의 식이 발생한다. 쌍성계의 밝기 변화로부터 궤도와 두 구성별의 상대적인 크기를 계산할 수 있다.