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별들에 대하여 동쪽으로 이동해 가는 다른 천체들도 여럿 있다. 그 천체들은 바로 행성이다. 행성을 뜻하는 "planet"은 그리스어에서 유래된 것으로 그리스에서는 "방랑자"를 의미했다고 한다. 우리는 맨 눈으로도 이 행성들을 관측할 수 있으며 이를 통해 배울 것도 많이 있다. 지구에서는 맨 눈으로 5개의 행성들을 볼 수 있으며 이들은 각 각 수성, 금성, 화성, 목성, 토성이다. 그러나 정말 좋은 시력을 가진 사람이라면 천왕성을 포함하여 6개의 행성들을 볼 수 있다. 이 행성들은 모두 황도로부터 7도 안 쪽에서 운동하고 있다. 이것은 황도에 대한 행성들의 공전 방향을 말해 줄 수 있다.--- 아래의 그림은 황도에서 바라본 태양계의 모양이며 그 편평도를 알 수 있다. 더불어 행성은 태양 주위를 공전하므로 위치는 항상 바뀌나 그 방향은 항상 같다.
위 그림에서 북극성을 가리키는 화살표는 23.5도 기울어져 있는데 그것은 지구 자전축이 황도면에 대해 23.5도 기울어져 있기 때문이다. 지구에서 바라볼 때, 금성과 수성은 결코 태양에서 멀어지지 않는다. 수성이 태양으로부너 27.5도 정도 떨어져 있을 때, 금성은 48도 정도 멀어져 있다. 이것은 지구의 공전 궤도와 비교했을 때 그들의 궤도 크기가 얼마인가를 말해 주는 단서가 된다. 금성과/또는 수성이 태양의 동쪽에 있을때 그들은 태양이 진 후에 떠오른다. 그래서 이들은 "초저녁별"이라고 불리운다. 또 그들 중 하나가 태양의 서쪽에 있을때는 태양이 떠오르기 전에 뜨므로 사람들은 이들을 "새벽별"이라고 불렀다.
행성들은 스스로 빛을 낼 수 없다 : 우리가 이미 알고 있듯이 행성들은 태양으로부터 오는 빛을 반사시킨다. 그러나 항성, 즉 진짜 별은 직접 빛을 발하는 천체이다. 지구의 공전 궤도 안 쪽에서 태양 주위를 공전하는 행성들을 "내행성"이라 부르며, 그 이유는 지구보다 태양으로부터 가까운 거리에 있기 때문이다. 내행성들은 태양에 가까이 있기 때문에 지구에서 그들은 달처럼 주기적으로 변하게 보인다. 수성과 금성이 지구와 태양 사이에 놓일 때에는 초승달 모양으로 보인다. 또한 지구보다 바깥에서 도는 행성들도 있는데 이들은 "외행성"으로 불리운다. 지구에서 외행성들은 한번도 초승달 모양으로 보인 적이 없다.
금성은 초승달 모양일 때, 태양과 달 다음으로 가장 밝아 보인다. 비록 금성이 적은 양의 태양빛을 받지만 우리에게 매우 근접해 있기 때문에 그렇게 밝아 보이는 것이다. 요즘에 금성은 그림자가 드리울 만큼 밝다. 이렇게 금성과 수성의 위상이 철월(반달보다 크고 보름달보다 작을 때)과 비슷하거나 거의 보름달에 가깝다는 것은 태양계의 중심 천체가 태양인가 지구인가를 확실히 결정해준다.
수성과 금성은 지구보다 태양에 가까운 행성이므로, 이들은 결코 자정 즈음(또는 태양 반대편에 있을 때)에 보이지 않는다. 그러나 태양에서 지구보다 더 멀리 떨어져 있는 외행성들을 보기는 어렵지 않다. 언제 이런 외행성들을 볼 수 있는가에 대한 궁금증을 해결하려면 아래의 사이트로 접속해 보라.
http://www.fourmilab.ch/solar/solar.html
대개 행성들은 별들에 대해 동쪽으로 "방랑"하고자 하는 성질이 있다. 그러나 때로는 이상한 일도 일어난다.---행성이 동쪽으로 이동하는 속도를 줄이고 잠시 멈춰섰다가 방향을 바꾸어 몇주고 몇달이고 서쪽으로 이동해 가는 것이다. 그리고 서쪽으로 행보하는 것을 멈추었다가 다시 방향을 틀어 동쪽으로 움직여 간다. 즉 행성은 별들에 대해 루프를 그리며 도는 것이다. 이렇게 행성이 방향을 전환하여 움직이는 것을 역행(retrograde motion)이라고 한다. 고대의 사람들은 이러한 행성의 운동을 "우주의 방랑자가 지나쳐온 별들을 다시 보기 위해 되돌아 가는구나"라고 생각한 듯 하다.
아래에 보이는 그림은 1997년 화성의 역행 운동을 그린 것이다. 화성의 위치는 1996년 10월 22일 부터 매7일마다 점으로 찍어 표시하였으며(1996년 11월 12일의 위치도 참고하라), 역행의 시작점(1997년 2월 4일)과 끝점(1997년 4월 29일)도 함께 보여주고 있다. 그러면 이 역행 운동의 원인은 무엇일까? 그 답은 문화 혁명, 정치적 쟁의, 과학적 대상을 파악하는 방법의 시대적 흐름등 여러가지 과정 속에 담겨있다. 갑자기 무슨 소리인가 하겠지만 다음 장에서 다루어질 지구 중심설(지동설)과 태양 중심설(천동설)을 자세히 보면 그 이유를 알게 될 것이다.
천문용어
역행 운동(retrograde motion)연습문제
- 별들에 대한 행성의 운동을 설명하라.
- 황도에서 7°이내의 궤도에서 운행하는 별들을 망원경 없이도 관측할 수 있다는 것은
행성들의 궤도 평면의 위치에 대해 무엇을 함축하고 있는가?
태양계의 끝에서 바라본 태양계의 모습은 어떠할까? - 금성이나 수성이 다른 행성들과 달리 자정에 보이지 않는 까닭은 무엇인가?
- 금성이 지구와 태양을 잇는 직선 상의 가운데에 있을때 예상되는 위상은 무엇인가?
또 금성이 철월처럼 보일때는 궤도의 어디에 위치하게 될까? - 행성들의 운동을 살펴볼때 그 방향은 어떤 규칙성을 가지는가?