혜성의 정의 및 관측 방법

혜성의 정의 및 관측 방법

혜성의 정의 및 관측 방법

혜성은 아마추어로서 훌륭한 관측이 가능한 분야이다. 갑자기 하늘에 나타나 사람들을 불안하게 하였던 이 혜성은 직업 천문학자들에게는 망원경을 사용할 수 있는 시간의 제한과 또한 신속성의 부족으로 덜 친숙한 대상이며 그래서 오히려 아마추어들이 그 기록에 공헌할 여지가 많다. 혜성(comet)이란 용어는 그 생긴 모양에 연유하며 그리스어(komet)에서 유래한 것 같다. 혜성은 타원궤도를 그리며 태양의 둘레를 도는 태양계의 일원이긴 하지만 이들은 2개의 무리로 구분된다.

1. 혜성의 대부분을 차지하고 있는 이심률이 거의 1(포물선궤도)에 가까운 장 주기 혜성

2. 훨씬 적은 수로 나타나고 주기적으로 되돌아오는 단주기 혜성

어떤 경우에는 행성의 섭동 때문에 쌍곡선 궤도를 그리며 태양계를 이탈해 버리기도 한다. 반면 어떤 경우에는 혜성의 궤도가 변하여 조그마한 타원을 그리게 되는 수도 있다. 이와 같은 식으로 목성에 의하여 붙잡힌 약 45개로 된 혜성족을 목성족이라 부르는 단주기 혜성이며 그 외 다른 행성계 내를 도는 단주기 혜성과 그 주기는 아래와 같다. (목성족 혜성 : 주기:3~16 년) (토성족 혜성 : 주기:11~18 년) (천왕성족 혜성 : 주기:28~39 년) (해왕성족 혜성 : 주기:62~76 년) 혜성은 얼음과 티끌입자가 뭉친 덩어리인 듯하며 Whipple의 `더러운 빙산`모형이 많은 지지를 받고 있다.

혜성 명명법

혜성 하나에 여러 가지 이름이 붙여진다. 가장 중요한 것이 Encke나 Halley처럼 발견자의 성을 붙이는 것이다. 동시에 두 사람 또는 그 이상의 사람이 발견했을 때에는 통보된 세 사람을 선착순으로 뽑아 Honda-Mrkor-Padjusakova와 같이 쓴다. 어떤 특정한 해에 발견된 순서대로 나열할 때는 알파벳을 써서 Kohoutek 1973f 라하면 Kohoutek에 의해 발견된 1973년에 여섯 번째로 지나간 혜성을 말한다. 일단 혜성의 궤도가 계산된 다음에는 그 해에 근일점을 지나는 순서로 숫자를 붙여준다. 즉, 1971Ⅰ은 1971년에 가장 먼저 근일점을 지나는 혜성이며 1971Ⅱ는 두 번째로 근일점을 지나는 혜성임을 뜻한다.

혜성의 구조

혜성은 핵과 핵에서 증발한 가스의 무리(halo or coma)와 우리가 일몰 직전이나 일몰직후에 볼 수 있는 길이가 약 1AU 가 되는 꼬리(tail)로 구성된다. 특히 꼬리는 다시 두 종류로 구성된다.

Dust tail

혜성의 핵에서 나온 고체입자들이 자신의 공전궤도 쪽으로 이탈해 나가는 구부러진 먼지 꼬리

Gas tail

태양의 복사와 태양풍(solar wind)에 의하여 혜성의 머리로부터 태양의 반대쪽으로 밀려 나가는 곧게 뻗친 Gas 꼬리 혜성의 실제크기는 겉보기의 크기(각도)와 그 거리에서 계산할 수 있다. 그 결과 머리는 지름이 3만 Km~200만 Km, 꼬리는 8,000만 Km~3억 Km이다. 혜성궤도 가까이를 때마침 지구가 스쳐갈 경우 특히, 혜성이 통과 직후에 지구가 근처를 통과하면 핵의 얼음 조각이나 먼지를 뒤집어쓰게 된다. 이것들은 대기에 들어와 빛을 발하는 유성우가 된다.

혜성의 망원경 관측

혜성꼬리의 구조를 보거나 희미한 혜성을 탐색하는 데는 저배율의 광시야의 것이 좋은 반면 혜성의 머리나 핵 부분의 변화를 연구하는 데는 고배율의 분해능이 큰 것이 적합하다. 굴절망원경처럼 긴 초점의 망원경은 희미한 혜성을 촬영하는데, 장애가 많고, 시야도 제한되어 좋지 못하다. 혜성관측의 여러 가지 기능을 갖추고 그 외 다른 대상에도 유용한 망원경을 한 가지 택하려면, 초점비가 f/6 또는 그보다 짧은 뉴톤식 반사 망원경이 가장 좋다. 혜성이 근일점에 위치할 때에는 쌍안경으로도 관측할 수 있는데 하늘이 어두울 때, 7*50이나 11*80의 쌍안경이 적당하다.

혜성의 등급계산

혜성의 등급을 계산하는 두 가지 방법 1. 머리나 coma 부분 2. 핵이 보일 때 핵의 등급을 재는 것 등이 있다.

등급 계산

1. 시야의 한가운데 혜성을 위치하게 하고 초점에서 coma의 밝기를 점검한다. 2. 혜성에 가깝게 위치하고 등급 범위도 비슷한 별을 성도에서 택한다. 이상적으로 하자면 이 비교성이 혜성과 한 시야 안에 있어야 한다. 3. 망원경이나 쌍안경을 비교성에 그 중심이 오도록 조정한다. 4. 별의 상이 초점이 맞은 상태에서의 혜성의 크기가 될 때까지 초점을 이동 5. 그 별이 혜성보다 더 밝은지 어두운지 같은 밝기인지를 결정 6. 혜성과 비슷한 광도를 지닌 별이 근처에 없을 때에는, 임의로 부근의 별을 찾아 상대적인 평가를 한다. 7. 비교성을 성도에서 가느다란 원으로 표시한다. 8. 관측이 모두 이루어진 뒤 믿을만한 목록을 사용하여 그로부터 각각의 별의 등급을 결정한다. 망원경이나 쌍안경의 시야가 더 넓은 것을 사용한다면 등급계산이 한결 쉬워질 것이다. 7*50 쌍안경이나 이 보다 큰 것이면 밝은 혜성의 등급을 결정하는데 좋은 장비가 된다.

혜성의 사진촬영

혜성이 발견되면 먼저 혜성의 위치와 운동방향을 알아야 한다. 그것은 발견된 혜성의 등급이 낮아 어두운 혜성일 때는 위치와 운동하는 방향을 모르고서는 촬영할 수 없기 때문이다. 혜성이 발견된 예보를 입수하면 성도상에 그 위치를 기입하고 혜성의 이동방향과 어느 별 근처를 운행하는지 정확하게 표시해 둔다.

촬영 렌즈의 초점거리

혜성은 대개의 경우 6~8등급 정도의 것이 많으므로 200~300mm의 망원 렌즈를 사용하는 것이 적당하다. 50mm의 표준렌즈와 같이 초점거리가 짧은 렌즈는 9등급 정도까지는 찍을 수 있으나, 어두운 혜성의 형체는 잘 찍히지 않는다. 통상 105~135mm의 렌즈가 적당하다.

고정 촬영과 가이드 촬영

육안으로 볼 수 있는 혜성이면 고정 촬영으로도 충분히 찍힌다. 표준렌즈와 광각렌즈를 사용해서 지상의 풍경과 같이 촬영하면 실감 나는 사진이 된다. 혜성은 일주운동과는 달리 독자적으로 운동하고 있다. 그러므로 움직임이 빠르지는 않으나 초점거리가 긴 렌즈를 사용했을 경우나 또는 노출시간이 길 경우에는 항성을 따라 가이드했을 때 혜성상이 흘러 버린다. 가이드 촬영 시 가이드 성을 혜성으로 선택할 경우 200mm 렌즈로 고감도의 필름을 사용한다면 10분의 노출로 10등 이하의 어두운 혜성도 찍을 수 있다.