[이광식의 천문학+] 목성과 토성의 어깨동무…400년 만의 ‘대접근’ 임박

여름 내내 저녁 남쪽 하늘에서 사이 좋게 어깨동무하며 반짝이던 목성과 토성이 가을에 접어들면서 점차 서쪽으로 기울어가고 있다. 목성은 밤하늘에서 압도적인 밝기를 자랑하지만, 근래 몇 달 동안은 바로 옆의 토성으로 인해 더욱 눈에 띄는 존재가 되었다. 2020년 목성의 12분의 1 밝기인 토성은 마치 부관처럼 목성을 곁에서 수행하는 형상이었다.

목성과 토성이 천구상에서 접근할 때마다 ‘대접근'(Great Conjunction)이라 하는데, 다른 행성들과는 달리 이들 두 천체는 좀체 접근하는 일이 없다. 두 천체의 접근 평균 발생빈도는 두 천체의 공전주기를 곱한 값을 공전주기 차이의 절대값으로 나눈 값이다.

공전주기란 한 천체가 다른 천체 둘레를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간을 말한다. 토성의 공전주기 29.65년에 목성의 공전주기 11.86년을 곱하면 351.65년이 나오는데, 이것을 두 천체의 공전주기의 차이인 17.79년으로 나누면 19.76년이 나온다. 말하자면, 20년마다 목성과 토성이 만난다는 얘기다. 바로 그 만남이 12월 22일에 일어난다.

목성과 토성이 대접근을 할 때 대개 두 천체의 거리는 1도 남짓이다. 그러나 이번 12월 22일의 대접근은 겨우 10분의 1도, 곧 6.1분각에 지나지 않는다. 이건 두 행성이 거의 딱 붙는 형국이라 할 수 있다. 물론 2차원적인 천구상에서 그렇다는 거지, 실제 두 행성의 물리적 거리는 약 6억㎞(4AU)나 된다.

하늘의 0.1도는 어느 정도 거리일까? 북두칠성의 국자 손잡이 부분에 미자르라는 별이 있는데, 그 옆에 알코르라는 별이 바짝 붙어 쌍성계를 이룬다. 이 두별의 거리가 바로 0.1도다. 미자르는 사실 별 두 개인 셈인데, 그래서 북두팔성이라는 말도 생겼다.

어쨌든 이 정도 접근하면 목성과 토성을 육안으로 분해해 보기 어렵다. 큰 천체망원경으로 보면, 고리를 두른 토성과 4대 위성을 거느린 목성이 바짝 붙어 있는 장관을 볼 수 있을 것이다.

정확한 ‘대접권’ 시간은 한국시간으로 12월 22일 저녁 6시 30분이다. 그날 일몰이 5시 18분이므로, 해진 뒤 1시간 12분 뒤인 셈이다. 그 무렵이면 하늘이 충분히 어두워 태양계의 두 거대 행성, 목성과 토성의 대접근이 연출한 장관을 즐기기에 어려움이 없을 것이다. 또한 그때까지 두 행성이 점차 가까이 접근해가는 광경을 지켜보는 것도 흥미로운 볼거리가 아닐 수 없다. 12월 1일에는 3.8도, 15일에는 2.2도, 15일에는 0.7도까지 접근한다. 보름달의 크기는 약 0.5도다. 참고로, 두 천체 사이의 각도를 측정할 때 팔을 쭉 편 채 주먹을 쥐면 주먹 크기가 약 10도 가량 된다.

이 두 행성이 마지막으로 이보다 더 가깝게 접근했던 것은 400년 전인 1623년 7월 16일로, 불과 5분각 거리에 있었다. 지금으로부터 60년 뒤인 우리는 2080년 3월 16일에 또 다른 6분각 대접근이 있을 것이다. 지금의 인류 중 대부분은 그 광경을 보지 못하겠지만, 아마 우리 젊은 독자들 중 몇몇은 그 장관을 놓치지 않기 위해 밤하늘 아래서 서성일 것이다. 22일 우리가 그러는 것처럼.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com