별빛이 반짝거리는 이유는? > 행 성

밤에 별을 바라볼 때 우리는 별이 반짝인다고 말을 한다. 그렇다면 달에서도 별을 바라볼 때 별은 반짝일까? 아니다. 그렇다면 별 자체는 반짝이지 않는데 우리눈에는 왜 반짝여 보이는 것일까?
왼쪽 그림과 같은 실험을 통하여 별빛의 반짝거림을 확인할 수 있습니다. 컵의 밑바닥을 덮은 만큼의 종이에 작은 구멍을 내고, 컵의 바닥을 덮고, 물을 약 2/3가량 채웁니다. 그리고 컵 밑바닥으로 빛을 비추면 구멍 사이로 빛이 통과합니다. 이 때 물을 저어 흔들면 빛이 반짝임을 관찰할 수가 있습니다. 이것은 물의 흔들림으로 인하여 굴절이 일정하게 일어나지 않고, 불규칙하게 일어나기 때문입니다.

같은 원리로 별빛이 반짝거리는 이유를 설명할 수 있습니다. 그것은 지구를 둘러싸고 있는 대기층의 복잡성 때문입니다. 지구의 대기층은 수백 km 상공까지 뻗어 있는데 각기 구성 성분이나 밀도, 온도가 다른 여러 층으로 구성되어 있습니다.

별빛은 공기가 없는 곳에서 지구의 대기층을 통과할 때 굴절을 하게 됩니다. 그런데 여기서 공기층이 일정한 것이 아니라 계속 움직이거나 대기층 자체의 밀도가 일정하지 못합니다. 즉, 굴절이 일정하게 일어나는 것이 아니라 공기의 밀도에 따라 굴절되는 정도가 다르게 나타납니다. 결국 불안정한 대기 때문에 우리가 바라보는 쪽으로 별빛이 왔다가 안왔다가 하거나 상하좌우로 굴절하기 때문에 우리 눈에 별빛이 반짝이는 것처럼 보이는 것입니다. 그래서, 바람이 부는 날에 별이 더 반짝이는 것처럼 보입니다. 지구 대기층 밖에서 별을 보면 전혀 반짝거리지 않습니다. 우주 비행사들은 반짝거리는 별을 보는 것이 아니겠지요?

육안으로 볼 수 있는 별은 대략 8천개쯤 됩니다. 그러나 보통은 산이나 지평선 등과 같은 여러 장애물 때문에 3천개 정도만 보입니다. 망원경을 쓰면 더 많은 별을 관찰할 수 있겠지요. 천체망원경으로 볼 수 있는 별이 30억개나 된다고 하니 놀랍지 않습니까? 하지만 이것도 알려져 있는 숫자일 뿐 우주에는 아직 인류가 본 적이 없는 더 많은 별이 있을 것이 분명합니다.
별은 반짝거리기 때문에 밤하늘을 더욱 아름답게 만들고 우리의 마음을 풍요롭게 해주지만 지상에서 별을 연구하는 천문학자에게는 큰 두통거리가 됩니다. 별빛이 두꺼운 대기층을 뚫고 오면서 별의 성질을 밝혀낼 수 있는 소중한 정보들이 손실되기 때문입니다. 그래서 요즈음은 대기의 영향을 줄이기 위해 높은 산에 천문대를 만들거나 아예 지구 밖의 궤도에 망원경을 실은 인공위성을 띄워 관측하는 일이 증가하고 있습니다. 그렇지만 지구를 둘러싸고 있는 대기층이 있기 때문에 우리가 숨을 쉬며 생활할 수 있고, 외계에서 날아오는 유성체들이 지표면에 닿기 전에 타버리는가 하면 인체에 해로운 자외선으로부터 보호받을 수 있습니다. 밤마다 별을 관측하는 천문학자들이 연구의 어려움에도 불구하고 지구대기에 대해 감히 불평하지 못 하는 이유가 여기에 있습니다.

옛사람들은 이러한 별의 반짝임을 이용하여 날씨를 예측하기도 했습니다. 이것은 별의 깜빡임이 상공의 기류가 무너짐으로 인해 일어나기 때문입니다. 기류가 무너 진다는 것은, 저기압이나 전선의 접근을 의미하기 때문에 깜빡임이 많을수록 악천후가 되는 것이지요.

출처 : http://www.keriss.re.kr/~hanspoon/life-sci/a510.htm