Albireo's Hack the Dot

2006년 02월 14일

아마튜어 천문가들에게 밤하늘에서 가장 아름다운 천체가 무엇이냐고 물으면 다수가 토성이라 답할 것입니다 - 사실 토성을 보고 감동하여 아마튜어 천문의 길로 들어선 사람도 많을 것입니다. 평생 만화에서만 보아 왔던 고리 행성의 실제 모습을 보고 있노라면 돌연 숨을 멈추게 됩니다.

하지만 토성이 마냥 잘 보이는 것만은 아닙니다. 그리 크지 않은 대상으로서 아무리 좋은 조건에서도 본체의 시직경은 21초각을 넘기지 못합니다. 토성의 고리가 본체보다 2.25배 더 크다고는 하지만 고리까지 포함시켜도 목성이 제일 잘 보일 때 보다 작습니다. 토성 본체의 크기는 목성의 1/6에 지나지 않습니다. 작다고 무작정 배율을 높히다 보면 희멀건 덩어리만 보일 뿐입니다. 토성은 밤하늘의 보석에 비유되는 매혹적인 대상이지만 작다는 것은 부정할 수 없습니다. 그래도 고품질의 4인치 이상급 망원경과 인내, 시간의 투자가 있다면 생각보다 꽤 많은 것을 볼 수 있습니다.

작은 망원경으로도 25배 정도의 배율이면 토성의 고리를 알아차릴 수 있습니다. 괜찮은 품질의 3인치급 망원경으로 50배 정도면 고리와 본체가 분리되어 보이기 시작합니다. 토성은 밤하늘에서 가장 입체적으로 보이는 대상으로 꼽힙니다. 본체의 정중앙에 비해 가장자리가 좀더 어두워 보이므로서 단순한 원반이 아니라 입체적인 구의 모양새를 하고 있습니다. 더군다나 토성의 본체가 고리에 드리우는 그림자, 역으로 고리가 토성의 본체에 드리우는 그림자 역시 이와 같은 입체적 형상에 기여합니다.

시상이 좋다면 작은 망원경으로도 고리의 세부구조를 볼 수 있습니다. 가장 쉽게 띄는 것은 A와 B고리를 나누는 Cassini 간극입니다. 이는 대기의 안정도나 광학계의 품질을 가늠하는 기준으로 애용되곤 합니다. 바깥쪽 A고리가 안쪽 B고리에 비해 더 어둡게 보입니다. A/B고리 모두 Cassini 간극과 맞닿은 부위에서 제일 밝은 색조를 띱니다. 본체에서 어두운 belt와 밝은 zone을 구별해 볼 수 있습니다만 목성의 그것에 비하면 무척 애매합니다. 토성의 많은 위성들 가운데 Titan은 2인치급 망원경으로도 볼 수 있으며, 10인치 망원경으로는 6개 정도까지도 보입니다.

시상이 좋은 날, 6~8인치 이상급 고품질 망원경을 사용하면 고리를 좀더 깊숙히 들여다 볼 수 있습니다. A고리의 외곽으로 얇은 Encke 간극을 볼 수 있고 이는 고급 광학계의 익스트림 테스트 용도로 활용되는 대상입니다. 이 밖에도 회색빛을 띄는 다수의 얇은 간극들을 볼 수 있는데, A.L.P.O.의 토성 파트장인 Julius Benton씨의 주장에 따르면 대형 망원경으로 최대 12개의 간극들을 관측할 수 있었다고 합니다. C(Crepe)고리는 어찌보면 쉬우면서도 동시에 어려운 대상입니다. B고리 안쪽의 반투명한 부분인데 아무것도 없어 보이지만 때로는 고리가 드리운 그림자를 확인하므로서 그 존재를 알아차릴 수 있습니다.

토성 본체의 belt와 zone의 변화 양상은 꾸준한 관측을 통해서만 알아차릴 수 있습니다 - 물론 망원경이 좀더 대구경이고 고품질이라면 좋을 것입니다. belt와 zone 사이에서 종종 반점들이 관측됩니다. 메이저급의 백반은 대략 매 30년(즉 1 토성년)마다 한번씩 모습을 드러냅니다. 이보다 어두운 반점들은 보다 자주 출몰합니다. 토성의 자전 속도는 적도 부근이 10시간 14분, 좀더 고위도 지역은 10시간 38분이므로 이를 참고하므로서 표면 반점이 다시 보이게 될 시점을 예측할 수 있습니다.

토성 표면의 색조 변화를 알아차리기는 쉽지 않습니다. 가장 좋은 방법은 적색, 녹색, 청색 필터를 이용해서 보았을 때 각각의 경우에 있어 상대적 밝기의 차이를 통해 가늠하는 것입니다. 대체로 황색 필터를 통해 보면 토성상이 좀더 샤프하게 보이는데 이는 스펙트럼 양쪽 끝에서의 대기 난류의 정도 차이를 좁히기 때문일 것입니다. 밝은 녹색 필터는 토성의 belt와 zone들의 컨트라스트를 보다 높혀줄 것입니다.

토성의 관측에 대해 좀더 자세한 정보를 얻고자 하면 A.L.P.O.의 토성 섹션을 방문해 보시기 바랍니다.

An Onserving Guide to Saturn, Alan M. MacRobert, Sky & Telescope, 2006.