동짓날 저녁 목성과 토성이 만난다 : 과학 : 미래&과학 : 뉴스 - 한겨레

0.1도 간격 근접...800년만의 ‘대결합’ 천문쇼
21일 해진 뒤 1시간20여분 남서쪽 하늘서
붙어있는 듯 보이지만 실제론 6억km 거리

2020년 12월21일 저녁 6시30분 서쪽 하늘의 모습 시뮬레이션. 남서쪽 낮은 하늘에 목성이 토성 위에 겹쳐 보인다. 스텔라리움

올해의 마지막 천문쇼가 오는 21일 동짓날 저녁 하늘에서 펼쳐진다. 이날 저녁 일몰 직후 남서쪽 하늘을 쳐다 보면 목성과 토성이 서로 부딪칠 듯 가까와진 것을 볼 수 있다. 물론 겉보기에 그렇다는 얘기다. 천문학계에선 이를 목성과 토성의 대결합(great conjunction)이라고 부른다. 두 천체가 각기 공전 궤도를 돌던 중 일직선상에 놓이는 이런 현상은 대략 20년마다 일어난다. 이는 목성의 공전 주기가 12년, 토성의 공전 주기가 29.5년인 데서 비롯된다. 이번 대결합은 2000년 5월 이후 처음이다. 한국천문연구원에 따르면 이날 일몰(오후 5시17분) 직후 남서쪽 낮은 하늘에서 목성과 토성은 둘 사이 간격이 0.1도에 불과할 정도로 근접한다. 이때부터 약 1시간20여분이 가장 관측하기 좋은 시간이다. 천문연은 “둘이 너무 가까워서 마치 붙어있는 것처럼 보일 수 있다”고 밝혔다. 그러나 두 천체는 실제로는 6억km 이상 떨어져 있다. 맨눈으로 보면 두 천체가 완전히 하나로 합쳐져 보이지만, 망원경으로 보면 눈사람의 몸체와 머리처럼 명확히 구분해 보일 것이다. 7시가 넘어가면 두 천체도 지평선 너머로 사라진다.

목성(왼쪽)의 공전 주기는 12년, 토성의 공전 주기는 29.5년이다. 위키피디아/나사

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800년만에 보는 대결합…60년 후에나 다시 구경 대결합 중에서도 두 천체가 이만큼이나 가까워지는 대결합은 1623년 이래 397년만이다. 대개는 둘 사이에 1도 이상 간격이 있다. 그러나 갈릴레오가 첫 망원경을 만든 지 14년이 지났을 때인 당시의 대결합은 태양에서 동쪽으로 불과 13도밖에 떨어져 있지 않아 일몰 후 관측하기가 불가능했다. 따라서 지상에서 볼 수 있는 대결합을 기준으로 따지면 중세시대인 1226년 이래 가장 가까운 대결합이 된다. 이런 대결합은 2080년이나 돼야 다시 볼 수 있다. 상당수 성인들은 이번 기회를 놓치면 평생 보기 어렵다.

12월21일 저녁 목성과 토성, 위성들의 위치. 스텔라리움

공전 주기가 토성의 40%인 목성은 매일 밤 아래쪽에서 토성을 향해 조금씩 다가가고 있다. 둘 사이의 간격은 11월 초 5도에서 12월 초 2도로 좁아졌다가 이번주에는 1도로 더 가까워졌다. 15일쯤에는 0.7도까지 더 가까와진 뒤 21일 동짓날 저녁 드디어 0.1도까지 접근한다. 동짓날에는 태양이 남쪽 맨끝 하늘에서 떴다 지기 때문에 연중 낮이 가장 짧은 날이다. 천체 관측 시뮬레이션 웹사이트 `스텔라리움'(https://stellarium.org/ko/)에 들어가면 원하는 날짜와 시간의 목성과 토성 위치를 미리 확인해볼 수 있다. 그런 다음 오늘이라도 일몰 뒤 잠시 고개를 돌려 남서쪽 하늘을 쳐다보자. 맨눈으로 관측할 수 있는 가장 먼 두 행성, 목성과 토성을 한눈에 볼 수 있다. 국립과천과학관은 21일 오후 5시부터 목성과 토성의 대결합 현상을 유튜브로 생중계한다. 곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr, ▶곽노필의 미래창 바로가기

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