2012년 05월 7일

이 달 The Lunar Observer에는 Pyrenees Mountain 관련 사진을 기고하였습니다.
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| "누가 행성들의 경계를 정하는가? 누가 좁은 우주 공간에 신의 물건들을 가두는가? 행성들은 서로 다른 궤도를 갖고 있다. 그렇다면 왜 행성들로부터 멀리 떨어져 자신의 통로로 들어왔던 다른 별들이 없겠는가? 하늘 어딘가에 통로가 없어야 할 이유가 무엇인가?" Seneca, 혜성이 황도대에 제한되어 있지 않기 때문에 대기 현상이라는 '아리스토텔레스'의 주장에 대한 반론 |

이 달 The Lunar Observer에는 Pyrenees Mountain 관련 사진을 기고하였습니다.
2011-2012 시즌 화성의 출현은 이론상 합(conjunction) 직후인 2011년 2월 4일 이미 시작한 셈이지만 태양광으로부터 최소한 12도 이상 벗어난 2011년 4월에 들어서야 관측이 가능하기 시작했고 서구(western quadrature)에 도달한 2011년 12월 2일에는 phase 37도로 새벽녘 사자자리에서 관측할 수 있었습니다. 2012년 정초에 apparent declination을 시작하여 충(opposition)까지 계속 고도를 높여왔기 때문에 이 점에서 만큼은 우리와 같은 북반구 관측자들에게는 좋은 환경이었습니다.
화성의 충은 특히 관측하기 좋은 perihelic opposition 연속 세 차례와 상대적으로 불리한 aphelic oppositiom 서너번을 섞어 대략 15.8년의 주기를 보이는데 올해는 아쉽게도 aphelic이었습니다. 일전에도 쓴 바 있습니다만 이 때문에 올해 화성의 최대 시직경은 14초각 남짓에 불과했고 내후년 2014년 4월의 충도 15초각에 머무를테지만 2016년에 18초각, 2018년에는 24초각으로 대호기를 맞이하게 됩니다.
올해 화성은 북극관 및 그 주변 지역(NPR)을 잘 들여다 볼 수 있도록 북극이 지구 방향으로 기울어진 상태입니다. 얼음과 드라이아이스로 덮힌 북극관은 화성의 여름이 되면 사그라들지만 승화된 개스로 인해 대기 활동이 왕성해지고 반면 겨울이 되면 확장되지만 그만큼 대기 활동도 주춤해 지는 양상을 모입니다. 화성의 계절은 Ls, 즉 화성 북반구의 춘분을 Ls = 0 으로 놓았을 때의 화성-태양간 각도로 대변하는데 예컨대 Ls = 90은 여름, 180은 가을, 270은 겨울이 됩니다. 올해 3월 화성의 충 시 Ls = 79.3으로 화성 북반구는 초여름을 맞이할 때였으므로 북극관은 쇠퇴한 반면 대기 활동은 왕성해지기 시작할 때였는데 실제 관측 결과도 그에 합당하였습니다. 한편 perihelic opposition 직후 호발한다고 알려져 있으나 예측이 거의 불가능한 dust storm은 올해 아직까지는 일어나지 않고 청명합니다.

올해 첫 화성 사진이었던 위 이미지는 충을 20여일 넘긴 3월 24일 촬영한 것으로 시직경 13.15초각이던 때였습니다. 2018년 충 때는 동일 셋업에서 이 날의 두 배에 가까운 화상을 얻을 수 있을 것입니다. Following side로 Syrtis Major가 막 떠오르고 있습니다. 사진 상 우측 Elysium 고원 상공으로 밝은 구름이 떠 있고 주변으로 옅은 haze가 산발적으로 관측됩니다. Ls = 80도에 접어들어 북극관은 빠르게 쇠퇴하기 시작하는 반면 (NPC W ~20) 대기 활동이 활발해 지고 있습니다.
광활한 Phlegra Dorsa와 Arcadia Dorsa를 드러내고 있습니다. 고원 지역에 끼어있는 산발적인 haze들이 보입니다. LS = 93, 북극관은 더욱 더 줄었고 주변의 Lowell 밴드도 한결 뚜렷하게 드러납니다.

Acidalia Planitia와 그 남쪽으로 Xanthe Dorsa, Tiu Valles를 정면으로 하고 있습니다. 이제 막 떠오르는 서쪽땅, Tempe Terra 부근 고원 지대에 옅게 낀 연무가 관측됩니다.

북극관의 컨트라스트를 강조한 IR 이미지입니다. 첫번째 이미지의 central meridian은 Rima Tenuis의 기시점입니다. 북극관의 왼쪽으로 간격(Olympia Undae)을 두고 다시 밝아지는 얼음층이 보입니다. 두번째 이미지에서 북극관 상에서 작은 indentation이 느껴지는데 이것이 Rima Tenuis로서 화성 경도 140도에서 330도 방향으로 북극관을 관통하는 균열입니다.

올해 토성의 충은 4월 15일인데 월요일이었기 때문에 하루 전인 4월 14일 촬영분이 가장 충에 근접한 관측이었습니다. 이 날은 근래 드물게 제트기류나 지표 근처의 와류가 안정되어 시상이 평균 이상이었으나(Pickering scale: 6~7) 반면 연무가 끼어 투명도가 극도로 떨어졌습니다(3~4/6 Max). 이는 상대적으로 밝기가 떨어지는 행성인 토성상을 담기엔 지극히 불리한 상황이라고 할 수 있습니다.
올해 충 때 토성 본체의 시직경은 19.1초각, 자전주기를 614분으로 놓으면 0.5/((3.14*19.1)/614) = 5.1, 즉 이론 상 LRGB 모든 시퀀스의 촬영을 5분에 마쳐야 하는 상황인데 이렇게 투명도가 좋지 않은 상황에서는 자연스레 프레임 당 노출 시간을 늘리게 되므로 한도 시간 내에 충분한 프레임을 얻기가 어렵습니다. 토성상의 샤프니스를 좌우하는 IR, R, G 채널은 시상 캡쳐를 위해 최소 한도인 20 fps에 배수진을 치지만 워낙 상이 어두워 게인과 감마를 상향 조정하게 되므로 이미지가 거칠어집니다. B 채널은 토성 대기의 컨트라스트를 좌우하는데 15 fps로 놓아도 그 형태를 잡기 어려울 정도로 어두운 날이었습니다. 장차 동일한 환경에서 촬영 fps를 높이기 위한 여러가지 추가 시도를 해 볼 계획입니다. 망원경의 미러 세척이나 좀 더 강한 CPU로의 교체도 생각해 볼 만 합니다. 더 나은 시상을 만나기 위해 관측 빈도를 높이는 것 또한 필수이지만 올해 어느 정도까지 가능할런지 모릅니다.
작년 토성의 북반구에는 엄청난 폭풍이 발생하여 큰 이목을 끌었습니다만 올해에는 많이 사그라들었습니다. 위 사진 상에서 넓다른 붉은 영역이 NEB, 그리고 그 북쪽으로 엿보이는 얇은 녹색 영역이 작년 NED(Northern Electrostatic Disturbance)가 발생했던 위도대입니다. 토성 본체의 디테일은 시상에 대단히 의존적인데 최근에도 훌륭한 시상 하에서 촬영된 이미지 상에서는 이 녹색 영역대에서 작년 전성기를 보낸 NED의 잔재가 드러나고 있습니다. 고리는 점차 넓어지고 있고 충에 즈음하여 촬영한 위 사진 상에서 꽤나 밝게 나타나는데 이를 opposition surge 혹은 Seeliger 효과라고 합니다. 수많은 입자로 구성된 천체를 바라볼 때 phase angle이 0에 가까와 오면서 크게 밝아 보이는 현상입니다.
내년 토성의 충은 4월 28일입니다. 지구와의 거리가 조금 더 멀어짐에 따라 최대 시직경 또한 올해 충과 비교해서 약간 작아지고 (올해 19.1초각, 내년 18.9초각) 남중고도도 좀 더 낮지만 (올해 44도, 내년 40도) 고리의 기울기가 더 커지면서 (올해 13.7도, 내년 18.1도) 좀 더 풍성한 모습을 보여주게 될 것입니다.