항성·행성·혜성·성운… ‘별’로 통칭하지만 제각기 다른 모습[Science]

항성- 스스로 빛…태양 대표적
행성- 항성주변 공전… 빛 반사
혜성- ‘긴 꼬리’ 그리며 날아가
성운-별과별 사이 가스 집합체

역사적으로 오랜 기간 인류의 관측 대상이었던 별은, 많은 연구를 통해 ‘별’ 그 한 글자가 포괄하는 다양한 종류가 있다는 사실이 밝혀졌다. 스스로 빛을 내는 항성과 항성의 빛을 받아 빛나는 행성 등 밤하늘의 빛들은 알고 보면 제각기 다른 모습을 지니고 있다.

항성은 스스로 빛을 내는 천체로, 일반적으로 ‘별’이라 불리기에 가장 적합한 존재다. 태양계의 중심별인 태양이 대표적인 항성이다. 태양계가 위치한 ‘우리은하’에서 탄생하는 항성은 대체로 수소 71%, 헬륨 26%와 나머지 2%의 중원소로 구성된다. 구조를 크게 보면 중심핵·복사층·대류층·광구로 나뉘는데, 중심핵에서 핵융합 반응이 발생해 에너지가 형성되면 이 에너지가 복사층과 대류층을 거쳐 광구로 전달된다. 광구는 실질적으로 빛이 나오는 부분으로, 일반적으로 ‘태양의 표면’이라고 지칭하는 대상이다.

반면, 행성은 스스로 빛을 내지 못하고 항성 주변을 공전하며 항성으로부터 나오는 빛을 반사하는 천체다. 태양계엔 지구를 비롯한 수성, 금성, 화성 등이 태양을 중심으로 공전하는 행성이다. 한편, 달의 경우 태양이 아닌 지구, 즉 항성이 아닌 행성을 중심으로 공전하기 때문에 위성으로 분류된다.

긴 꼬리를 그리며 날아가는 혜성은 대체로 15㎞보다 작은 핵과 이를 둘러싼 먼지·가스로 구성돼 있다. 혜성의 핵을 둘러싼 가스 대기층을 ‘코마(coma)’라고 하는데, 주로 물과 이산화탄소, 먼지 입자 등으로 구성된다. 혜성이 태양에 근접할수록 코마에 존재하는 물 분자는 증발·분해되고, 먼지 입자들은 태양풍의 압력을 받아 뒤로 밀려 나가며 꼬리를 형성한다. 혜성의 꼬리는 이온 꼬리와 먼지 꼬리로 나뉘는데, 이온 꼬리는 분자와 전자가 이온화돼 태양 반대방향으로 형성되는 푸른 빛의 꼬리를 말한다. 반면, 먼지꼬리는 혜성이 진행하는 궤도의 반대방향으로 형성되는 흰색 꼬리로, 태양의 복사압을 받아 밀려난 먼지 입자들에 의해 형성된다.

성운은 별과 별 사이 존재하는 가스 덩어리와 티끌의 집합체로, 가스와 티끌의 형태에 따라 암흑성운, 발광성운, 반사성운 등으로 구분된다. 특히, 가스와 티끌이 주변의 뜨거운 별에 의해 가열돼 스스로 빛을 내는 발광성운이 천문관측 애호가들에게 인기가 높다. 성단은 수많은 별이 무리 지어 모여 있는 천체로, 관측 시 육안으로 확인하기 쉬운 구상성단이 대표적이다. 성단 역시 형태에 따라 구분되며 별들이 흩어진 모양의 일부 성단의 경우 산개성단으로 불린다. 육안으로도 식별이 가능한 ‘플레이아데스성단’은 대표적인 겨울 별자리로, 한국·중국·일본에서도 과거부터 ‘좀생이별’ ‘묘성(昴星)’ ‘스바루’ 등으로 불리며 오랜 기간 관측돼 왔다. 한국천문연구원 관계자는 “날씨가 차고 건조할수록 천문을 관측하기엔 좋은 대기 조건”이라며 “겨울철 밤하늘은 다른 계절보다도 유난히 별이 많고 볼 것도 풍성한 만큼 별자리 관측에 가장 좋은 계절”이라고 밝혔다.

구혁 기자 gugija@munhwa.com