수성의 관측

수성의 관측

 

수성이 태양과 지구 사이에 이르렀을 때 태양 동그란 면에 하나작은 검은 점이 지나가는 것을 수성 일면통과라고 합니다. 일식과 비슷하게 달보다 멀리 떨어져 있는 수성과 달리 시직경은 태양의 190만분의 1에 불과합니다. 수성은 태양을 가리기에는 면적이 너무 작아서 태양의 밝기를 감소시키기에는 충분하지 않기 때문에 육안으로는 태양의 일면통과가 보이지 않고 망원경을 통해서만 투영관측을 할 수 있습니다. 수성 일면통과 100년에 평균 13회 발생합니다. 20세기 말에 일면통과가 있었던 것은 1999년 11월 16일 5시 42분입니다. 인류 역사상 처음으로 수성 일면통과가 '행성운동 3대 법칙'의 발견자임을 예고한 독일 천문학자 케플러(1571~1630년)다.그는 1629년 1631년 11월 7일에 희한한 천상인 수성 일면통과가 일어날 것이라고 예언했습니다. 프랑스 천문학자 가상디는 이날 파리에서 일본 땅에서 동에서 서쪽으로 작은 흑점(수성)이 서서히 움직이는 것을 목격했습니다. 수성의 일면통과가 1631년부터 2003년까지 50차례 나타났습니다. 이 중 11월에 35건, 5월에 15건에 불과합니다. 수성 일면통과 횟수는 100년마다 평균 13.4회 발생합니다.

수성 일면통과는 일식과 아주 흡사합니다. 별의 궤도와 황도면 사이는 경사각이 존재하는데, 이 경사각은 대략 7도 정도입니다. 이는 수성 궤도가 지구 황도면과 두 개의 접점을 갖게 하는 결과를 낳았습니다. 즉 승교점과 내림교점입니다. 수성의 과승교점은 바로 지구 황도면 아래 방향 황도면 위쪽에서 운동하는 것입니다. 강하교점은 반대입니다. 수성과 지구 둘의 궤도가 같은 평면에 있고 일수의 셋이 일직선으로 늘어서 있을 때에만 수성의 일면통과가 일어납니다. 만약 수성이 승강 교점 부근에서 이틀 만에 수성의 하합위상이 발생한다면 수성 일면통과 천상이 발생할 수 있습니다. 수성의 일면통과는 십수세기 내에 5월이나 11월에만 발생할 수 있습니다. 5월에 발생한 것은 강교점인 수성 일면통과이고, 11월에 발생한 것은 승교점인 수성 일면통과입니다. 5월에 일어나는 수성의 일면통과가 더 희귀하고 지구와 더 가깝습니다. 수성의 일면통과 발생 주기는 마찬가지로 일월식과 같은 사라 주기를 따릅니다. 같은 그룹 사라 주기 내 수성 일면통과 발생 주기는 46년 1일 6.5시간 정도입니다. 그런데 이 46년 주기 중에 12개의 윤년이 있다면요.주기는 46년 6.5시간 정도입니다. 여기서 말하는 시간차 값은 같은 사라 주기가 인접한 두 번의 수성 일면통과에서 어마어마한 시간차 값입니다. 같은 사라 주기상이니까이웃한 두 번의 수성 일면통과 발생 시점은 다릅니다.

 

지상 관측

수성의 등급은-2.6 ~ +5.7 등(이론적으로 맨눈으로 보이는 한계치에 가깝습니다.) 사이입니다. 이 두 극단적인 값은 모두 수성의 하늘에서 시위치가 태양에 가까울 때 나타났습니다. 태양에 가깝기 때문에 관측에 번거로움이 있고, 대부분의 시간을 햇빛에 잃어 일출 전이나 일몰 후 잠깐의 황혼빛에서만 볼 수 있습니다. 5대 행성의 수성이라면 예로부터 육안으로 관측하는 것이 가장 어려웠습니다. 일설에 따르면 대천문학자 코페르니쿠스는 임종 직전 평생 수성을 본 적이 없다고 탄식했다고 합니다. 수성은 다른 행성들과 밝은 항성들처럼 개기일식 시간에 볼 수 있습니다.

달과 금성처럼 지구상에서 관찰할 수 있습니다. "새로운 것"달은 내합에서, 보름달은 외합에서 나타납니다.태양과 마주보고 있기 때문에 지구상에서는 수성이 이 두 가지 위상을 나타내는 것을 볼 수 없습니다. 수성을 관찰하는 가장 좋은 시기는 일출 전 약 50분, 혹은 일몰 후 50분 정도입니다.

수성을 망원경으로 본다면 수성은 궤도상에 태양쪽이 있습니다. 반대쪽이 태양으로부터 가장 먼 거리(대거리)일 때 일출 전이나 일몰 후에 찾을 수 있습니다. 천문역서는 이 '큰 거리'가 태양의 서쪽(오른쪽)인지 동쪽(왼쪽)인지 알려줄 것입니다. 서쪽이면 새벽에, 동쪽이면 황혼에 관측할 수 있습니다. 날짜를 알면 태양의 어느 쪽을 뒤지고 있는지, 가능한 한 지평선이 차단되지 않는 지점을 골라야 합니다. 수성을 찾아내는 데는 해가 뜨거나 지는 곳에서 대략 한 줄기의 넓이가 있어야 합니다. 당신은 연한 붉은 빛을 내는 작은 별을 보게 될 것입니다.
태양빛에 잠기기 전에, 당신은 아마 관측할 수 있었을 겁니다. 2주일 ~ 6주일 그 다음에는 서로 마주보고 있는 각도에서 다시 나타나게 됩니다.

사실 수성은 육안으로 봤을 때 생각보다 그렇게 어려운 게 아니었습니다. 수성을 관측하려면 선택하십시오.큰 거리일 때도 중요하지만 남북위 30, 심지어 20도 이상의 관측자에게 수성은 태양의 적위에 비해 매우 중요합니다. 일설에 따르면 대천문학자 코페르니쿠스는 임종 직전 평생 수성을 본 적이 없다고 탄식했다고 합니다.

5000년을 전후해 북반구는 남반구에 비해 수성을 관측하기에 부적합했습니다. 왜냐하면 수성이 원일점에 크게 위치할 때마다 북반구 관측자들은 수성의 적위가 항상 태양적위보다 낮다는 것을 발견했습니다. 수성은 태양으로부터 가장 큰 28도 가까이 떨어져 있음에도 태양과 거의 동등하게 떨어졌습니다. 반면 수성이 근일점에 이르렀을 때 북반구 관측자들이 본 수성은 태양 적위보다 높았습니다. 그러나 근일점은 18도의 거리각이기 때문에 수성을 관측하기는 어렵습니다. 이런 상황은 몇 천 년 더 지나 수성의 근일점진동 90도가 지나야 비로소 모습을 바꿀 수 있습니다. 둘째, 지리적 위도가 높을수록 내행성은 보기 어려워집니다. 위도가 높은 지역은 태양의 아침 어스름 시간이 매우 길습니다.  즉 해 뜨기 전이나 해 진 후 오래 후에도 하늘이 밝기 때문에 수성을 관측하는데 불리합니다. 북반구에서 수성은 태양의 적위보다 큰 거리마다 적어도 밝기가 직녀성보다 밝습니다. 그러나 밝은 하늘 배경은 수성을 관측하기 어렵습니다.

북반구에서 수성은 날씨가 좋을 때 쉽게 관측할 수 있습니다. 일년 중 수성을 관측하기에 가장 좋은 달은 3월, 4월, 9월, 10월, 즉 춘추분 전후입니다. 춘추분시 황도적위미분치가 가장 크며(황도적위변화가 가장 심합니다), 태양과 수성이 황도에서 같은 거리각에 있을 때 거리의 적위도 다른 황도지역보다 커집니다. 수성의 적위가 태양의 적위보다 많을 때, 북쪽의 수성은 태양이 지평선 아래에서 오래도록 관측될 수 있습니다. 경험은 춘분기에는 서양의 물고기, 양자리에서, 추분기에는 사자, 처녀자리에서 수성을 찾습니다. 수성은 상당히 밝아서 연한 푸른 여명과 황혼의 낮은 하늘에서 반짝이지 않는 노란 빛을 발합니다.