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천구의 극

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목차

1. 개요

천구의 극은 지구의 자전축이 천구와 만나는 두 점으로, 천구 북극과 천구 남극으로 나뉜다. 천구 북극은 현재 북극성인 폴라리스 근처에 위치하며, 세차 운동으로 인해 다른 별이 북극성이 되기도 한다. 북반구에서는 북극성을 통해 천구 북극을 찾을 수 있으며, 남반구에서는 남십자성 등을 이용하여 천구 남극을 찾을 수 있다.

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천구의 극
천구의 극 정보
약칭천극
영어 명칭celestial pole
한자 명칭天球의 極
설명
정의천구에서 지구 자전축이 연장되어 만나는 가상의 두 점
종류천구의 북극 (North Celestial Pole, NCP)
천구의 남극 (South Celestial Pole, SCP)
위치관측자의 위치에 따라 다르게 보임
천구의 북극지구의 북극에서 하늘로 뻗어 나간 가상의 점
천구의 남극지구의 남극에서 하늘로 뻗어 나간 가상의 점
별자리천구의 북극: 작은곰자리 근처 (Polaris, 북극성)
천구의 남극: 팔분의자리 근처 (상대적으로 눈에 띄는 별이 없음)
천체의 움직임천구의 극을 중심으로 모든 천체가 원을 그리며 움직이는 것처럼 보임
중요성천체의 위치를 나타내는 데 중요한 기준점

2. 천구 북극

북반구에서 저녁 시간 동안 천구 북극을 중심으로 천구 북극성들이 원을 그리며 나타난다. 폴라리스(극에서 1° 이내)는 이 별 궤적 사진의 중앙 바로 오른쪽에 있는 거의 고정된 밝은 별이다.


천구 북극은 지구 자전축이 북반구 하늘에서 천구와 만나는 지점이다. 현재 천구 북극은 폴라리스(북극성)에서 약 1도 이내에 위치해 있어, 북극성은 북쪽 방향을 찾는 중요한 지표가 된다.[2] 폴라리스는 지평선의 북쪽 지점에 항상 위치하며, 그 고도는 관찰자의 위도와 거의 같다.

지구의 세차 운동으로 인해 천구 북극의 위치는 약 25,700년을 주기로 변한다. 현재 천구 북극은 폴라리스에 가깝지만, 약 1,000년 후에는 에라이(세페우스자리 γ별)에, 약 5,500년 후에는 알데라민(세페우스자리 α별)에 더 가까워질 것이다. 약 12,000년 후에는 베가(거문고자리 α별)가 북극성이 되겠지만, 실제 천구 북극에서는 약 6° 떨어져 있을 것이다.[2]

2. 1. 천구 북극 찾기



천구 북극은 현재 밝은 별인 폴라리스 (라틴어 ''stella polaris''에서 유래, "극성"을 의미)에서 1도 이내에 위치해 있다. 폴라리스는 "북극성"이라고도 불리며, 북반구에서 항해에 유용하게 사용된다. 폴라리스는 항상 지평선의 북쪽 지점 위에 있고, 그 고도는 항상 관찰자의 지리적 위도와 거의 같기 때문이다(물론 북반구에서만 볼 수 있다).[2]

폴라리스가 천구 북극에 가까이 있는 기간은 25,700년의 세차 운동 주기에서 매우 짧다. 앞으로 약 1,000년 동안은 좋은 근사값을 유지할 것이며, 그 후에는 극이 알라이(감마 세페이)에 더 가까워질 것이다. 약 5,500년 후에는 극이 알데라민 (알파 세페이) 위치 근처로 이동하고, 12,000년 후에는 베가 (알파 리레)가 "북극성"이 되겠지만, 실제 천구 북극에서 약 6도 떨어져 있을 것이다.[2]

북반구에서 폴라리스를 찾으려면 북쪽을 바라보고 큰곰자리와 작은곰자리를 찾는다. 큰곰자리의 "국자" 부분에서 국자 바깥쪽 가장자리에 있는 두 별이 국자 밖으로 위로 향하는 선을 형성한다고 상상한다. 이 선은 작은곰자리 손잡이 끝에 있는 별을 가리키는데, 이 별이 바로 북극성인 폴라리스이다.[2]

2. 2. 역사 속 천구 북극

지구의 세차 운동으로 인해 천구 북극의 위치는 약 25,700년을 주기로 변한다. 현재 천구의 북극은 폴라리스에서 1° 이내의 위치에 있어, 천측 항법 등에서 방위 측정에 사용되는 편리한 북극성으로 일반적으로 알려져 있다.[2] 폴라리스는 항상 지평선의 북쪽에 있을 뿐만 아니라, 항상 관측자의 지리적 위도와 동일한 고도로 보인다.

폴라리스가 천구의 북극 부근에 있는 것은 세차 운동의 약 25,700년 주기 중 극히 일부에 불과하다. 폴라리스는 약 1,000년 후까지 천구의 북극 부근에 머무르지만, 그 무렵에는 천구의 북극은 에라이 (세페우스자리 γ별)에 가까워진다. 약 5,500년 후에는 천구의 북극은 알데라민 (세페우스자리 α별)에 가까워지고, 12,000년 후에는 베가 (거문고자리 α별)가 북극성이 된다 (단, 천구의 북극에서 약 6° 떨어진다).

북반구에서 폴라리스를 찾으려면 북쪽을 바라보고 큰곰자리와 작은곰자리를 찾으면 된다. 큰곰자리의 "국자" 부분에서 국자의 바깥쪽 가장자리에 있는 두 별이 국자 밖으로 위로 향하는 선을 형성한다고 상상하면, 이 선은 작은곰자리의 손잡이 끝에 있는 별, 즉 북극성인 폴라리스를 가리킨다.[2]

3. 천구 남극



남극 찾기


천구 남극은 지구의 자전축이 남반구 하늘에서 천구와 만나는 지점이다. 남극은 남반구에서만 볼 수 있으며, 희미한 별자리인 팔분의자리에 위치한다. 시그마 옥탄티스는 남극성으로 확인되었으나, 극에서 1° 정도 떨어져 있고 5.5등급으로 맑은 밤에도 간신히 보인다.[3]

3. 1. 천구 남극 찾기

일련의 샷은 남극과 관련된 지구 축의 회전을 보여줍니다. 마젤란 은하와 남십자자리가 뚜렷하게 보입니다. 비디오가 끝날 무렵 달이 뜨면서 장면을 비춥니다.


남반구에서 천구 남극을 찾는 방법은 다음과 같다.

  • 남십자자리 이용: 남십자성 (Crux)과 두 개의 "가리키는 별" (알파 센타우리, 베타 센타우리)을 이용한다. 가크룩스(감마 크루시스)에서 아크룩스(알파 크루시스)까지 가상의 선을 긋고 이 선을 하늘을 따라 연장한다. 십자성의 좁은 끝이 가리키는 방향으로 십자성의 긴 축 길이의 4.5배만큼 가거나, 두 개의 가리키는 별을 선으로 연결한 다음 이 선을 반으로 나누고, 수직으로 하늘을 가로지르는 다른 가상의 선을 남십자성에서 그은 선과 만날 때까지 그린다. 이 지점은 남쪽 하늘의 극에서 5~6도 떨어져 있다. 남십자성과 극 사이에는 중요한 밝은 별이 거의 없지만, 파리자리는 남십자성 바로 아래에서 비교적 쉽게 인식할 수 있다.

  • 카노푸스와 아케르나르 이용: 카노푸스 (하늘에서 두 번째로 밝은 별)와 아케르나르를 사용한다. 이 별들을 꼭짓점으로 하여 큰 정삼각형을 만든다. 이때, 정삼각형의 세 번째 꼭짓점은 아케르나르에서 시계 방향으로, 카노푸스에서 시계 반대 방향으로 위치해야 하며, 이 꼭짓점이 바로 남쪽 천구 극이다. 카노푸스가 아직 뜨지 않았다면, 2등성인 공작자리 알파를 사용하여 아케르나르와 극점을 잇는 삼각형을 만들 수도 있다.

  • 마젤란 은하 이용: 달이 없는 맑은 밤에 남반구 하늘에 있는 대마젤란 은하와 소마젤란 은하를 사용한다. 이 "구름"들은 실제로 왜소 은하이며 은하수 근처에 있다. 정삼각형을 만들고, 세 번째 꼭짓점은 남극이다. 극은 소마젤란 은하에서 시계 방향으로, 대마젤란 은하에서 반시계 방향으로 배치해야 한다.

  • 시리우스와 카노푸스 이용: 하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스에서 두 번째로 밝은 별인 카노푸스를 잇는 선을 같은 거리만큼 연장하면 천구의 극에서 몇 도 이내의 지점에 도달한다. 즉, 카노푸스는 시리우스와 천구의 극의 중간 지점에 있다.


천구의 남극은 팔분의자리에 있으며, 남반구에서만 볼 수 있다. 팔분의자리 σ별이 남극성으로서 천구의 남극에서 1° 정도 떨어진 곳에 있지만, 5.5 등급의 밝기이므로 맑은 밤에도 거의 볼 수 없다.

3. 2. 역사 속 천구 남극

[3]

남극은 남반구에서만 볼 수 있으며, 희미한 별자리인 남극자리에 위치한다. 시그마 옥탄티스는 남극성으로 확인되었으나, 극에서 1도 이상 떨어져 있고 5.5등급으로 맑은 밤에도 간신히 보인다.

참조

[1] 웹사이트 Measuring the sky A quick guide to the Celestial Sphere http://stars.astro.i[...] 2014-03-10
[2] 웹사이트 Earth-Sky Relationships and the Celestial Sphere http://www.luc.edu/f[...] 2014-03-10
[3] 웹사이트 Swirling Star Trails Over Yepun https://www.eso.org/[...] ESO 2013-01-11
[4] 웹사이트 Measuring the sky A quick guide to the Celestial Sphere http://stars.astro.i[...] 2014-03-10
[5] 웹사이트 Earth-Sky Relationships and the Celestial Sphere http://www.luc.edu/f[...] 2014-03-10
[6] 웹사이트 Swirling Star Trails Over Yepun https://www.eso.org/[...] ESO 2013-01-11


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