개기일식 때 관측할 수 있는 현상

#개기일식, #개기식

이 글은 2009년 중국 개기일식을 앞두고 작성한 것입니다. 이미지는 추후 개정하였습니다. 

 

일식이 진행될 때 달이 해를 처음 침범하는 일을 제 1 접촉이라고 합니다. 달이 해와 지구 사이를 지나가면서 제 1 접촉이 일어나 그림자를 지표에 드리우기 시작하면 해의 서쪽부터 갉아먹으며 동쪽으로 이동합니다. 달이 계속 동쪽으로 이동하여 해가 마치 그믐달과 같은 모습이 되면 하늘은 충분히 어두워집니다. 이 무렵이면 지표의 편평한 대지 위에서는 얇은 그림자 띠(Shadow Bands)를 볼 수 있습니다. 그림자 띠들은 지구 대기의 불규칙성 때문에 나타나며 개기식 직후인 제 3 접촉기에도 볼 수 있습니다.

 

개기식 직전에 발생하는 그림자띠 (위키피디아) [1]

 

전통적으로 얇은 그믐달 모양의 해가 대기를 비출 때 빛이 불규칙한 대기를 비추면서 밝고 어두운 무늬가 나타난다고 알려져 있습니다. 한편, Stuart Eves 박사는, 달의 그림자가 초음속으로 진행한 결과 고주파의 불가청음이 발생하고, 이 때문에 달 그림자 앞쪽에 충격파가 발생함으로써 만들어질 수 있다고 주장합니다.

 

 

그믐달 모양이 사라져 가면서 해가 달 너머에서 자취를 감추기 직전에는 다이아몬드 반지(Diamond ring)가 관측됩니다. 달을 둘러싼 광채가 반지처럼 보이고 마지막 광채를 뿜어내는 햇빛이 마치 다이아몬드처럼 보이는 데서 유래한 이름입니다.

 

개기식의 직전과 직후에 관찰되는 다이아몬드 반지, 2009년 7월 22일, Youngwoo Cho

 

그믐꼴마저 사라지면 해 둘레로 작은 염주알 같은 것들이 보이기 시작합니다. 이것을 베일리의 염주(Bailey's Beads)라고 합니다. 이것은 개기식 직후인 제 3 접촉기에 해의 서쪽 가장자리에서도 볼 수 있다. 이 염주알들은 달 표면에 분포하는 계곡들을 지나 도달하는 것입니다.

 

베일리의 염주 (Bailey's Beads), 조영우

 

 

이 광경이 지나면 하늘은 갑자기 어두워집니다. 이 때 지평선을 바라보면 마치 노을진 것처럼 하늘은 360도 전체에 걸쳐 발그레한 홍조를 띱니다. 완전한 개기식 상태가 되면, 해의 코로나가 사방으로 광채를 발하는 모습을 볼 수 있습니다. 자연적으로 코로나를 볼 수 있는 순간은 오로지 이때 뿐입니다.

 

개기식 순간의 코로나, 조영우 (중국 퉁샹, 2009)

 

개기식 때에는 코로나 뿐 아니라 붉은 채층과 채층 밖으로 빠져나와 있는 홍염도 볼 수 있습니다. 그 뿐 아니라 달의 본그림자가 드리워지는 지상에서는 밝은 별과 행성들도 볼 수 있습니다. 

 

개기식 순간의 코로나와 홍염, 조영우 (미국 미주리주 퍼시, 2017)

 

이번 개기식 때 보이는 하늘에는 밝은 천체가 매우 많습니다. 행성인 금성과 화성 및 수성을 비롯하여, 겨울밤의 화려한 별자리들이 하늘을 수놓을 것입니다. 천랑 시리우스를 비롯하여, 베텔기우스, 리겔, 프로키온, 폴룩스, 카스토르, 카펠라, 레굴루스 등이 해 둘레의 화려한 하늘을 선사할 것입니다. 해 가까이 근접한 혜성이 충분히 밝다면 역시 관측할 수 있습니다. 이대암 영월곤충박물관장이 한국인 최초로 발견한 혜성 Yi-SWAN이 해에서 14도 가량 떨어진 쌍둥이자리에 있기는 하지만, 밝기가 10.42등급으로 관측은 어려울 것입니다.

 

2009년 7월 22일 개기식 때 중국 통샹 인근에서 보일 것으로 예상되는 하늘의 천체 배치

 

 

개기식이 지나면 달의 그림자가 지나가고 햇빛은 해의 서쪽 가장자리에서 빠져나오기 시작합니다. 코로나가 사라지고 베일리의 염주가 몇초 동안 보힙니다. 그 다음 가는 초승달 모양으로 보이다가 하늘이 밝아지고 달은 광명의 숲으로 미끄러져 들어갑니다.

 

참고 문헌

[1] Strach, E. (1998). Shadow band images taken from video, Liverpool Astronomical Society, https://www.liverpool.ac.uk/~ggastro/ES.obs.html (최근 열람일: 2017년 3월 24일); 원본 기사 작성 후 참고 문헌을 추가함. 

[2] 조영우 (2009). 다이아몬드 링, 7월 22일 개기일식 (2009년), 푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/387417 (최근 열람일: 2017년 3월 24일); 원본 기사 작성 후 그림을 교체함. 

 

 

조영우

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