[비주얼 과학교과서] 반짝반짝 오로라의 비밀

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스토리 따라잡기

비밀스러운 관측

“쉿~! 조용히 해!”

“어라? 이 목소리는…! 오…, 로라…?”

다행히도 검은 그림자의 정체는 귀신도 사감 선생님도 아닌 오로라였답니다.

“놀랐어? 미안! 하지만 나도 너 보고 깜짝 놀랐다고! 야밤에 도대체 뭐 하고 있는 거야? 밤 12시가 넘어서 혼자 돌아다니는 건 교칙에 어긋나는 일이란 거 몰라?”

“그…, 그건 너희가 내 라면을 다 먹어 버려서 배고파서 잠을 잘 수가 있어야지! 그러는 너는 도대체 뭐 하고 있던 거야?”

“나…, 나는 아주 중요한 일이 있어서 나온 거라고!”

“무슨 일?”

“그건 알거 없고, 저기 급식실 냉장고에 먹을 게 있을 거야. 그럼 나 먼저 간다!”

오로라는 시원이를 뒤로하고 밖으로 뛰어 나갔어요. 시원이는 배가 너무 고파서 급식실로 걸음을 옮기다가 멈췄어요. 밤에 혼자 돌아다니는 오로라가 왠지 걱정됐거든요. 기숙사 밖으로 나가자 오로라는 뭔가를 골똘히 보고 있었어요.

“오로라! 너 뭘 보고 있는 거야?”

“히익! 깜짝이야! 너 왜 나왔어? 나 지금 목성 보고 있잖아!”

“아~, 별 보는구나!

“별 아니거든? 행성이거든!”

“별이 아니라고? 하늘에서 반짝이면 다 별 아냐?”


비주얼 과학 개념 이해하기

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융합 개념 파헤치기

거대한 우리은하, 더 거대한 우주

태양계는 어디에 속해 있을까요? 바로 ‘우리은하’랍니다. 우리은하는 밤하늘에서 은하수로 볼 수 있어요. 순 우리말로 ‘미리내’라고도 부르는 은하수는 수많은 별들이 모여 있는 것으로, 흐르는 강물처럼 보여요. 이 모습이 바로 우리은하의 옆모습이라고 할 수 있지요. 우리은하는 거대한 태풍의 소용돌이처럼 생겼는데, 가운데는 위아래로 불룩한 모양을 하고 있답니다.

태양은 우리은하의 중심에서 조금 떨어진 곳에 있어요. 그렇기 때문에 별이 많은 중심부를 보게 될 때 은하수가 더 두껍고 밝게 보이지요.

그래서 은하수는 겨울보다 여름에 더 넓고 밝게 보인답니다. 특히 여름철 궁수자리 방향이 밝은 데, 이 방향이 바로 우리은하의 중심 방향이기 때문이에요.

우리은하는 아주 거대해요. 크기만 해도 약 10만 광년으로, 빛의 속도로 10만 년이나 가야 하지요. 게다가 우리은하에는 태양과 같은 항성이 2000~4000억 개나 있답니다. 태양과 가장 가까이에 있는 다른 항성은 4.2광년 떨어져 있는 ‘프록시마 센타우리’예요. 이 거리는 지구와 태양 사이 거리의 25만 배나 된답니다.

태양계처럼 우리은하도 빙글빙글 돌고 있어요. 지구와 화성, 목성과 같은 행성들이 태양 주변을 돌듯, 태양도 우리은하 중심을 기준으로 공전하고 있지요. 태양은 초속 250km의 빠른 속도로 2억 5000년에 한 번씩 돌고 있답니다.

지구는 태양의 중력 때문에 태양 주변을 공전하고 있어요. 그렇다면 우리은하의 중심에는 무엇이 있기에 태양이 공전하는 걸까요? 바로 거대 블랙홀이랍니다. 과학자들은 우리은하의 중심에 어마어마한 중력을 가진 거대 블랙홀이 있어서 수많은 항성들이 그 주변을 돌고 있을 것으로 추측하고 있어요.

태양계를 넘어 우리은하까지 살펴보고 나니 우주의 거대함이 느껴지죠? 그런데 더 놀라운 사실이 있어요. 우주에는 우리은하와 같은 은하가 1000~5000억 개나 있을 거라고 해요. 이렇게 어마어마하게 거대한 우주를 이야기 할 때는 우리가 흔히 알고 있는 거리의 단위와는 다른 단위를 사용해요. 바로 광년(Ly)과 천문단위(AU), 파섹(pc)이랍니다.

광년은 빛이 진공에서 1년 동안 나아간 거리예요. 1광년은 약 9조 4600억km랍니다. 지구에서 안드로메다은하까지는 230만 광년, 시리우스까지는 8.6광년 떨어져 있어요.

천문단위(AU)는 태양과 지구의 평균거리로, 1AU는 1억 4960만km예요. 이 기준은 1964년 독일 함부르크에서 열린 국제천문학연맹에서 제정되었지요. 한편 파섹(pc)은 별까지의 거리를 잴 때 사용하는 것으로, 지구가 공전을 하면서 위치가 바뀜에 따라 별을 보는 각도에 차이가 있다는 것을 이용해요. 예를 들어 1월에 보이는 별을 관측하고 6개월이 지난 7월에 태양의 반대편에서 똑같은 별을 보면 위의 그림처럼 두 직선 사이의 각도를 잴 수 있어요. 이 각도를 이용하면 수학 계산을 통해 태양에서 별까지의 거리를 계산할 수 있답니다.


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글 : 현수랑 기자 hsr@donga.com
일러스트 : 이창섭
어린이과학동아 2016년 05호


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