▼ 언제 어디에 유성이 보이나요?
「18일의 새벽부터 아침까지 동쪽으로부터 꼭대기의 하늘에 주목하자 」
『11월18일의 새벽에 「사자자리 유성군」이 극대가 된다』라고 말해도, 그것은 몇 시인
가? 또, 밤하늘의 어디에 유성이 흐르는 것일까? 이러한 의문이 생길 것이다.
● 유성군의 출현 예상은 어렵다.
사전의 예보에서는, 사자자리 유성우의 물질이 되는 유성체의 흐름이, 지구에 조우하는
것은, 일본 시각으로 1999년 11월 18일 오전 11시 무렵으로 여겨지고 있다. 그런데, 일본에
있어서 출현이 풍부하게 보인다고 예상되는 것은 11월17일의 심야부터 18일의 아침까지의
시간이다. 유성의 출현수는, 이것도 사전의 예보에서는 1 시간동안 떨어지는 유성수가 수십
으로부터, 수백, 혹시 수천으로부터 수만개의 유성이 떨어 질 수도 있고, 기대되고 있을 정
도 많은 유성이 출현되지 않을지도 모른다.
에서 보듯이「일지도 모르는… … 」 이라고 말하는 애매한 예보밖에 할 수 없는 것을
여기서 미리 밝혀 두지 않으면 안 된다. 일식과 행성과 달의 접근 등은 모두 정확히 계산되
지만, 초 단위까지 예보되는 많은 천문 현상과 다르게 유성군의 출현정도 (혜성의 밝기도
마찬가지이지만) 예보가 어렵고, 또 예보를 어긋나는 경우도 많기 때문이다.
유성군마다 성질과 예보의 정밀도가 다르므로, 이것을 그대로 「사자 자리유성군」에도
적용시킬 수도 없고 유성군의 극대 시각과, 그 출현수는 예측이 어려운 것이라는 것을 전제
로, 이 특집을 읽어 가면 좋다.
● 17일심야부터 18일아침까지 동쪽으로부터 꼭대기의 하늘에 주목
이번 유성우의 경우, 많은 연구자가 유성군의 극대 시각과 예보하고 있는 것은, 『일본
시각으로 11월18일의 오전 11시 전후』가 되고 있다. 이 예보대로라면, 극대 시각은 일본에
서는 공교롭게 낮이 되어 버리고, 출현의 피크를 보는 것은 할 수 없다고 예측되고 있다. 반
대로 중동에서 유럽까지는, 이 시각이 밤에 맞는 유성 관측에 절호의 조건이 된다.
그러나 작년 1998년에는, 극대 시각이 예보를 보면 실제 극대 시간이 예상 시간 보다 (9
시간=끼워넣기..-_-;; 9시간 맞나?) 빨랐다는 것을 생각한다면 낙담할 정도는 아닐 것이다.
자정이 지나면서, 사자 자리의 상징인 레굴르스의 위쪽에 있는「? 」 글자를 뒤집은 것 같
은 별의 대열이 동쪽 하늘에 떠오르고, 사자 자리 유성군의 복사점이 지평 고도 50도 가까
이에 이르게 된다.
어느 방향으로 유성이 흐를것인가?
이것은 「사자 자리를 중심으로 넓은 범위」라고에 말할 수 없다. 복사점 가깝게가 가장
출현 빈도가 높게 되지만, 복사점이 낮은 경우는 천정에서 먼 지점에서 관측되는 경우도
많다. 1시경부터 3경쯤이면 사자 자리가 동쪽 하늘 높이 떠오르고, 쌍둥이 자리에서, 오리
온 자리 근방의 넓은 범위를, 5시경에는 사자 자리에서 천정에 걸친 넓은 범위에 주목하면
좋다. 17일의 저녁에는 준비를 끝내고, 복사점이 지평선에 얼굴을 내는 자정 이후, 18일의
아침까지 연속 관측을 할 생각으로 유성군의 출현에 대비해야할 것이다.
▼ 왜 99년에 유성이 대출현하는가?
「템펠· 터틀 혜성의 궤도 주기와 같은 33년마다 대 출현한다. 그리고 전번의 대출현이
1966년이었기 때문에 올해 대출현이 예상되고 있다.」
도대체 왜 1999년 11월 18일에 「사자 자리유성군」의 대출현이 일어난다고 예상되고 있
는 것일까? 그 근거는 과거의 기록과, 유성군과 혜성과의 관계를 생각하면서 해설할 것이다.
● 11월18일에 「사자 자리유성군」이 출현되는 것은?
유성은 지구에 쏟아지는 「혜성의 먼지」에 의해 일어나는 현상이다.
「사자 자리유성군」의 재료가 되는 미소한 먼지는, 템펠· 터틀혜성으로부터 방출된 것
으로, 이 템펠· 터틀혜성을 사자 자리 유성군의 모혜성이라고 부르고 있다.
모혜성 자체는, 1998년 2 월28일에 태양에 최접근한 뒤, 1998년 3 월 8 날에 지구 궤도면
을 북쪽으로부터 남쪽으로 통과하고 있다. 그러나, 모혜성의 궤도상에는, 과거의 접근에서
방출된 먼지가 확산해 분포하고 있기 때문에, 모혜성의 궤도에 지구가 접근될 때마다, 유성
군이 보인다는 것이다. 그리고, 모혜성의 궤도와 지구가 접근되는 것이, 매년 11월18일 저녁
이 된다. 특정의 시기에 유성군이 보이는 것은 이러한 이유에 의한다.
모혜성 통과와 유성군 대출현의 관계
그런데, 1998년의 경우 지구는, 모혜성의 궤도상에 확산해 분포하고 있는 유성체인 혜성핵
으로부터 방출된 먼지의 흐름에, 혜성핵 통과로부터 258일만에 지구가 조우했다.
그리고 금년1999년11월18일의 경우는, 혜성핵 통과로부터 623일 뒤의 통과가 된다.
혜성핵에 가까울수록 많은 먼지가 궤도상에 있어, 그것이 대출현에 결부되는 것이 많다고
말하는 사고방식이 있어, 이 설을 따라 작년은 대출현이 기대된 것이다. 그러나, 실제는 그
렇게 되지 않았다. 차라리, 유성체의 밀도 분포는 핵으로부터의 거리로(에서) 단순하게 결정
되는 것이 아닌 것이며, 1998년에 큰 출현이 보이지 않았기 때문이라고 말해도 틀린 것은
아닐 것이다. 1999년은 한층 출현수가 줄어든다고는 해도, 운좋게 작년보다 진한 먼지영역에
들게 되어, 놀라운 대출현이 될 가능성도 충분하게 있다. 이 근처의 출현 예측은, 확고한 관
측적 뒷받침에 의해 확실하다고 할수도 없으며, 실제로 관측해 보지 않고는 알수없다. 다시
말해 모혜성이 지구 궤도와 교차한 직후 2∼ 3 년 정도는, 대출현의 찬스가 거의 동일하게
있다고 말해도 좋을 것이다.
그런데, 이 때의 지구의 공전 방향과, 유성체의 흐름의 벡터의 합성된 것이, 지구 대기에
진입하는 유성의 방위가 된다. 「사자 자리유성군」의 경우는, 그것이 외관상, 사자 자리의
방위에 있는 이유에서 「사자 자리유성군」라고 불리운다.
작년의 모혜성의 회귀의 경우, 혜성 궤도는, 실제로는 달까지의 거리의 3 배정도 지구 궤
도의 내부로 통과했다. 일반적으로는, 이 거리가 가까울수록 보다 많은 먼지가 존재하는 부
분에 지구가 부딪치고, 유성의 대출현이 될 가능성이 높다고 말해지고 있다.
● 자리유성군의 대출현은33년주기로 반복하다
1999년의 대출현이 기대되고 있는 「사자 자리유성군」. 그러나, 왜 1999년이 특별한 것일까?
사자 자리 유성군은 매년 11월 18일에 출현하고 있지만, 예년이라면 극대시로도 1 시간에10
개이하의 유성이 보이는 유성우르써 그리 관심을 끌지 못하는 유성우이다. 출현수만을 보면,
8월 달의 페르세우스자리 유성군과, 12월의 쌍둥이자리 유성군이 훨씬 많다. 왜 금년이 특별
할가 를 이해하기에는, 먼저, 사자 자리유성군의 출현의 역사를 돌아볼 필요가 있다.
지금부터 200년전의 1799년 11월 12일의 아침 일찍, 탐험가의 Humboldt는, 남미의 베네
주엘라에서 예기유성(? 해석 안됨-_-;;)의 대출현을 관측하고 이것을 기록에 남기고 있다.
그 34년 뒤의 1833년 11월 12일, 이번은 미국에서 같은 대출현이 목격되었다. 이 때, 유성은,
사자 자리의 방위를 중심으로 해서, 사방팔방에 튀어나오도록 보였다는 것이다. 그 유성 출
현의 중심(복사점)이, 일주운동에 따라 움직여 간 것등이 기록되었다. 이러한 의미에서 1833
년의 대출현은, 단순히 유성의 수가 지극히 많았다는 것만이 아니고, 처음으로 과학적인 시
점에서 잡아진 유성 대출현이었다고 말할 수 있다.
계속되어 다음 33년 뒤의 1866년에도 앞 2 회보다 소규모면서, 같은 시기에, 방향으로부
터 산산조각하는 많은 유성이 보였다. 그리고, 이 대출현의 직전에 템펠· 터틀혜성의 궤도
가, 자리유성군의 것과 일치하는 것에 천문학자가 발견하게 된 것이다. 이것에 앞서서 8 월
달의 페르세우스자리 유성군과, 스위프트 · 터틀혜성의 관계도 추측 되고 있는 상태여서,
1866년은, 유성군의 주기적 출현 메카니즘에 하나의 회답이 주어진 해가 되었다.
「유성군이란, 혜성이 태양에 가까워졌을 때에, 궤도상에 방출한 먼지가, 차츰 확산해 ,
유성물질의 흐름을 만들게 되고, 그 흐름이 지구 궤도와 교차할 때에, 많은 먼지들이 지구
대기에 충돌해 발광하고 있는 현상」이라고 생각되게 된 것이다. 이 유성의 재료가 되는 먼
지를 방출한 혜성을 「유성군의 모혜성」라고 부른다. 템펠· 터틀혜성의 공전주기는 약33
년. 즉, 자리유성군의 모혜성이 템텔· 터틀혜성인 것이 판명하고, 여기서, 사자 자리유성군
이 약33년의 주기로 대출현을 보이는 이유가, 경험적으로가 아니게 이론적으로 실증되는 것
이란 의의를 가진다.
1899년과, 1932년 뒤에도 대규모인 유성군의 출현이 기대되었지만, 소규모인 출현에 머물
어 버렸다. 그러나, 1966년「사자 자리 유성군」은 1 시간에 만개 이상의 대출현을 일으키며
장관을 보여 줬다. 이 대출현이 기록된 것은 미국에서 현지 시각으로 11월 17일 오전 2 시
반부터 새벽 6시경까지 있었다. 그갯수는 total 수십만개, 피크시에는 1 시간의 출현수로 환
산해 15만개라고 말하는 굉장함을 보여 주었다.
그리고, 그 33년후가 금년 1999년이다. 즉, 약33매년의, 사자 자리 유성군의 대출현의 주
기란, 모혜성의 공전주기이고, 그것은 모혜성의 주위의 먼지의 공전주기 와도 같은 것이다.
● 유성군의 원인이 되는 것은, 혜성으로부터 방출된 먼지
사자 자리 유성군의 모혜성인 템텔· 터틀혜성의 회귀는 작년 1998년 2 월 28일이고, 현
재는 태양으로부터 멀어지고 있다. 이 모혜성의 주위에는 태양 접근시에 방출된 먼지가 진
하게 분포하고 있다. 혜성의 핵은, 작은 암석 성분을 포함한 얼음의 덩어리 (더러워진 눈사
람을 상상하면 될것이다.) 라고 생각되고 있고, 태양열로 녹은 휘발성 성분이 가스가 되어,
핵으로부터 분출하고 있다.
이 때 혜성핵으로부터 분출한 가스는, 이온화되어 태양과는 반대로 뻗어가는 ion의 꼬리
(가스의 꼬리, 플라스마의 꼬리라고도 불리운다) 를 형성한다. 한편, 가스 와 함께 방출된 암
석 성분 중에서, 유성의 원인이 되는 먼지보다 작은 미크론 사이즈것은, 태양으로부터의 광
압(태양풍)으로 인해 차츰 혜성의 바깥으로 확산해 더스트의 꼬리 (먼지의 꼬리)로 성장한
다.
혜성핵으로부터 방출된 더스트 중에서, 유성의 원인이 되는 『미리사이즈』의 파편은, 혜
성핵근방에 머물고, 방출시의 스피드를 얻어, 혜성핵과는 다른 궤도를 잡고, 차츰 혜성 궤
도 부근에 확산해 간다. 이 때, 태양 접근시에 혜성핵으로부터 전방으로 방출된 먼지는, 가
속하는 혜성핵보다 큰 궤도가 되고, 공전주기는 길게 된다. 반대로 후방에 방출된 경우는 감
속되어, 궤도가 작게 되기 주기가 짧게 된다. 이렇게 해서, 모혜성의 회귀의 뒤, 혜성핵의 둘
레에 유성물질의 흐름이 생성 될 수 있다. 한편, 유성의 원인이 되는 먼지는, 혜성핵으로부
터의 방출 스피드뿐만 아니라, 태양으로부터의 광압(태양풍)의 영향을 받고, 궤도가 외측에
변화한다. 이것에 의해서, 먼지의 궤도는, 혜성핵보다 크게 되는 경향이 있어, 전체로서는 혜
성핵의 전방보다 후방에 많게 분포하는 것이 된다. 이것이, 유성군의 원인이 되는 먼지의 흐
름의 형성 과정이며, 혜성핵 자체가 지구 근방을 통과한 뒤 2∼ 3 년에 걸쳐, 유성군이 큰
출현을 보이는 보이게 되는 것이다.
덧붙여서, 이번 모혜성의 태양 접근에 동반해 방출된 먼지는, 아직 어머니혜성의 매우.
가까이에 있어, 모혜성으로부터 크게 확산은 하고 있지 않다. 이번, 대출현이 기대되고 있는
「사자 자리유성군」의 원인이 되는 먼지는, 지난번의 혜성의 태양 접근시에 방출된 먼지에
의한 것이다.
▼ 과연 몇개의 유성이 출현 할까?
「유성의 예측은 어렵다」
일찌기는 1 시간에 1 만개이상의 유성을 보여 주기도 한 적이 있는 「사자 자리 유성
군」이 과연 금년에는 얼마나 많은 수의 유성을 보여 줄 것인가.. 실은 이 물음에 대한 명
확한 답은 없다.
미래 얘기 했던 것 처럼 유성이란 것이 정확한 개수와 시간을 예측 한다는 것이 불가능 하
기 때문이다.
지금까지 봐 온 것처럼, 유성군이란 「모혜성이 태양에 접근했을 때에 그 핵으로부터 방
출한 모래알로부터 작은 돌 만한 크기의 먼지(유성물질)이, 혜성 궤도의 주위에 퍼져 있다
가, 그 유성물질의 흐름이 지구와 만났했을 때에, 지구 대기에 돌입하여 플라스마장의 덩어
리가 되어 발광」하고 있는 것이었다. 이 유성물질은, 매우 작기 때문에 그 존재를 직접 확
인하는 것은 불가능하다. 대신, 지구 대기라고 말하는 검출기에 의해서, 유성의 밝기와 수,
혹은 유성의 스펙트럼을 관측하는 것으로, 혜성으로부터의 방출물이 어떤 물질로 구성 되어
있는지 그리고 분포상태는 어떤지를 알 수 있는 것이다. 즉, 유성군을 조사하는 것으로 우리
는 혜성핵으로부터의, 방출물의 태양계내의 분포를 조사할 수 있는 것이다.
그런데, 금년1999년의 「사자 자리 유성군」의 출현 상황을 생각하는 데 있어서 참고가
되는 것은, 과거의 유성군의 기록이다. 19세기 이전의 기록은 정량적인 수치가 명확하지 않
아 유성군 규모의 정확함은 알 수 없지만, 어느 정도의 참고로는 사용될 수 있을 것이다.
이 그림으로는, 횡축에 모혜성이 지구 궤도 평면을 북쪽으로부터 남쪽으로 통과 (강교점
통과) 하고난 며칠뒤 (+ 의 숫자) , 혹은 며칠전 (- 의 숫자)을 나타내는 것으로, 지구가 언
제 모혜성의 궤도에 접근 (강교점황경을 통과) 할지를 알려주고, 세로축에는 그 때의 혜성
궤도와 지구와의 거리 (단위는 AU= 천문 단위) 를 알려준다. 세로축의 (+) 수치는, 지구보
다 내측의 궤도를 지날때를, (-) 의 수치는 외측을 모혜성이 통과하는 것을 나타낸다. 환의
크기는 기록상의 유성군의 출현 규모를, 숫자는 그 나타난 해를 나타내고 있다.
이 그림에 볼수 있는 과거의 출현 예로부터는, 지구가 모혜성 궤도의 바깥에 있고, 또한
모혜성의 통과뒤에 유성군의 흐름과 만났을 때에 보다 많은 출현수가 기록되고 있는 것을
알 수 있다. ★ 마크로 나타낸 이번 사자 자리 유성군의 유성물질의 흐름과의 만남은 계산
상, 금년1999년이 거리- 0.0071AU 로 623일후가 된다.
과거의 출현 상황으로볼때, 1 시간당 수천개이상의 출현에 달하는 소위 「유성폭풍우」
가 되는 것은, 혜성의 궤도가 지구보다 내측의 0.01AU (천문 단위= 지구와 태양과의 평균
거리) 이내에서 혜성이 지구 궤도 평면을 통과하고서 1000일 이내에, 유성의 원인이 되는
유성 물질의 흐름에 조우했을 때에 높은 확률로 유성폭풍우가 일어나고 있는 것을 알 수 있
다. 1999년은, 이 조건에 잘 들어맞고, 연구자에 의하면 이 조건에서 유성폭풍우가 되는 것
은 60% (1 시간당 수만개라고 말하는 대유성폭풍우가 되는 확률은 좀 더 낮은) 정도라고
한다. 물론 이것은 과거의 경험에서 같은 조건이어도, 유성의 1 시간 정도의 출현수가 수백
에 머무는, 「유성우」가 되지 않았던 예도 다수 있으므로, 낙관은 할 수 없다. 작년1998년
이 좋은 예이다.
한편, 작년의 극대전에, 1998년과 1999년중 어느 쪽이 보다 격렬한 출현을 볼 수 있는지
예측이 있었고, 「1998년 11월 18일에는 큰 출현이 없고, 밝은 유성이 많다면, 1999년에는
1998년보다도 어두운 유성이 비교적 많지만, 유성 출현수는 보다 많다」라는 가정이 발표되
었다. 이것은 지난번 1965년∼ 1966년의 출현 패턴의 재현을 가정한 케이스로, 실제로 작년
은 큰 출현이 없었던 것에 반해, 금년의 출현수의 증가를 예측하고 있는 점은 꽤 재미있다.
과연 금년, 어떤 결과가 나타나게 될까?
● 어쨌든 관측하지 않으면 볼 수는 없다!
만일, 이번 「사자 자리 유성군」이 1 시간당 백개정도의 출현에 머문 다면 년간 최대의
페르세우스자리 유성군과 동등하거나 그 이상의 유성을 볼 수 있는 것이어서, 천문팬으로서
는 이것을 놓칠 수는 없다. 극대 시각과 유성 출현수가 정확하게 예상할 수 없는 이상, 11월
17일의 밤부터 준비를 시작하여 자정이후 18일의 새벽녘 까지 밤하늘을 지켜 보는 수 밖에
없다.
어쨌든, 실제로 밤하늘을 관측해야 겠다. 아무리 1 시간 단위의 유성수를 추측하거나, 일
본에서 야간에 극대시간이 되지 않다고 말하는 예상이 나오고 있더라도, 이 밤에, 실제로 밤
하늘을 관측하지 않으면, 유성을 목격하는 것은 불가능 하니까.
마지막에 날씨에 대해서 간단히 설명 하자면 11월의 날씨는 아직 본격적인 겨울형이 되
는 날도 적고, 전국적으로 맑은날이 많은 시기이므로, 맑을 확률도 높을 것이다.
그러나, 극대일은 하루이므로 그 날이 흐리거나 비가 온다면 어떻게 할 수 없다. 원정 관
측하는 사람의 경우는, 당일의 날씨 예보를 듣고서 관측지를 결정하면 좋지만, 자택에서 관
측하는 사람은 지금부터 테르텔스님(? 뭔지 모르겠다 -_-;;)에게 부탁해 두도록 하자.