유성이란 무엇일까

유성이란 무엇일까

유성이란 무엇일까

태양계 내를 임의의 궤도로 배회하고 있는 바위 덩어리들이 유성체이다. 유성체에는 조그마한 소행성(10km)의 크기에서부터 미소 유성체(1mm), 행성 간 티끌에 이르기까지 그 크기가 다양하다. 소행성이 서로 충돌하여 깨진 조그만 조각들이 비교적 큰 유성체의 기원일 것이며, 작은 유성체나 행성 간 티끌은 해체된 혜성으로부터 생겼을 것이다. 이와 같이, 우리는 유성체의 근원을 알고 있지만, 이들의 구성 성분의 기원에 대한 문제는 아직도 수수께끼로 남아 있다. 유성체는 지구 대기에 들어올 때 공기와의 마찰로 가열되어 발광하게 되는데, 보통 약 120km의 고도에서부터 눈에 보이기 시작한다. 우리는 이것을 유성 또는 비성이라 한다. 대부분의 유성체는 고도 60km에 이르면 완전히 소실된다. 어떤 유성들은 그림자를 만들 정도로 밝아지기도 하는데, 이러한 유성을 화구라 한다. 유성의 궤도나 속도는 베이커-슈우퍼 슈미트 카메라와 같은 광각 카메라를 사용하여 알아낼 수 있다. 유성의 고도는 서로 떨어져 있는 2개의 사진기를 사용하여 삼각법에 의해서 구할 수 있으며, 유성의 속도는 회전 셔터를 이용하여 유성의 비적을 분단시켜서 구할 수 있다. 이러한 관측과 눈으로 본모습을 종합해 보면, 유성에는 다음과 같은 두 가지 유형이 있음을 알 수 있다.

1. 어느 방향, 어느 때나 나타나는 산발 유성

2. 한 방향에서만 오는 유성체의 흐름에서 생기는 유성우

이 유성체의 무더기는 유성의 자취가 천구의 한 점으로부터 발산되어 나가게 하는데, 이 점을 유성우의 발사점이라 한다. 유성우의 이름은 발사점이 놓여 있는 별자리의 이름을 따서 명명한다. 페르세우스 유성우는 페르세우스 별자리 이름에서 왔다. 어떤 유성체의 흐름은 혜성의 궤도를 따른다. 예를 들면, 비엘라 혜성으로부터 생긴 안드로메다 유성우 이외에도 핼리 혜성으로부터 연유되는 오리온 유성우와 물병자리 에타 유성우를 들 수 있다. 혜성의 부스러기가 지구의 궤도에 몰려 있을 때 나타나는 유성우는 장관을 이루지만 불규칙하다. 그러나, 행성의 섭동으로 이들 돌조각이 혜성의 궤도로부터 흩어져 나가게 되면(때로는 산발 유성까지도 된다.) 유성우는 더 규칙성 있는 모습을 나타내 준다. 유성체는 약 12~72km/sec인 범위의 속도로 지구 대기로 돌입하는데, 자정 전보다는 자정 후에 더 많이 보인다. 유성은 태양계에 속해 있으므로, 지구의 궤도에서의 이들의 속도는 이 점에서의 태양계의 이탈 속도(42km/sec)를 넘을 수는 없다. 자정이 되기 전에는 지구(30km/sec) 보다 더 빨리 움직이는 유성체가 가질 수 있는 최대 상대 속도는 12km/sec이다. 자정이 지나면, 지구 궤도를 따라 지구보다 더 빨리 움직이는 것을 제외한 모든 유성체를 관측할 수 있다. 이때, 유성체가 가질 수 있는 최대 상대 속도는 지구의 공전 속도가 이와 합해져서 72km/sec이 된다. 조그만 운석은 지면에 이를 때까지 없어지지 않으며, 미소 운석은 지구 대기 속을 떠돌아다니고 있는데, 이들을 합하면 하루 평균 106kg의 질량을 지면에 쌓아 놓는다. 혜성의 티끌 꼬리로부터 떨어져 나왔으리라고 생각되는 행성 간 티끌에 대하여 생각해 보자. 매리너 우주 탐색선은 지구와 화성 둘레를 둘러싸고 있는 티끌 구름을 발견하였는데 이것은 행성의 중력에 의해서 포획된 것으로 생각된다. 황도광의 희미한 띠는 황도면상에 집중 분포된 티끌이 태양빛을 반사하기 때문에 생긴 것이다. 이 빛의 세기는 태양으로부터 멀어질수록 감소하는 반면, 밤하늘의 충의 위치에 대일광이라는 희미하고 뿌옇게 빛나는 부분을 찾을 수 있는데, 아마 라그랑지의 안정점에 모인 티끌이 태양빛을 반사하는 것이라고 생각되고 있다.

유성에 대한 용어

화구

유성중에서 특히 밝은 유성이며 일반적으로 -3등급부터의 밝은 유성을 말함. 화구의 광적은 유별나게 길게 보인다. 화구가 지면에 도달한 것을 운석이라 하며 직경 10cm의 운석이 떨어지면 그 밝기는 보름달과 비슷하고 주간에도 보인다.

군 유성

유성 군에 속하는 유성으로 그 경로를 역으로 연장하면 복사점을 통과한다.

산재 유성 군

유성이 아닌 유성으로, 우주공간을 군을 지어 운동하지 않는 유성물질에서 나타나는 유성. 유성우==== 군 유성이 많이 출현하는 현상.

유성 군

우주공간을 냇물처럼 유성물질이 운행하고 있는 곳, 일반적으로 같은 혜성에서 방출된 물질의 집단으로 7월이 지나면 점점 분산된다.

복사점 또는 방사점

여러 개의 유성 경로가 하나의 점에서 방사하는 것처럼 보일 때 그 점을 복사점이라 한다. 이 복사점은 지구의 자전에 의해서 매일 이동한다.

유성흔

유성이 지나가고 난 뒤 1~2초 길게는 1분가량 흔적이 남는 현상. 그 원인은 확실치 않으나 현재로서는 그 이유가 증발한 유성물질이 대기분자와 충돌하여 발광하는 것으로 여겨지고 있다. 이 흔적은 바람에 의해서 그 형태가 바뀔 수 있는데, 이 관측에 의해 상층 대기의 풍향과 풍속을 알 수 있다. 유성흔은 일반적으로 속도가 큰 유성의 경우가 많으며, 페르세우스 유성 군의 경우에 잘 보인다.(1965년 11월 사자자리 유성 군의 극대일 때 특히 유명했음)