화구 (천체)
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1. 개요
화구는 천문학 및 지질학에서 사용되는 용어로, 맥락에 따라 다른 의미를 지닌다. 천문학에서는 대기 중에서 폭발하는 밝은 유성을 의미하며, 겉보기 등급 -4등급 이상을 기준으로 삼는다. 지질학에서는 매우 큰 충돌 사건을 일으키는 충돌체를 의미하며, 기원과 조성이 알려지지 않은 거대한 충돌구를 형성하는 경우에 사용된다. 슈퍼볼라이드는 겉보기 등급 -17등급 이상으로 보름달보다 100배 이상 밝은 소리별똥을 의미한다. 화구의 관측은 궤도 추적 및 운석 낙하 위치 추정에 활용되며, 소리 및 청각적 현상을 동반하기도 한다. 한국의 역사 기록에도 화구에 대한 기록이 존재한다.
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| 화구 (천체) | |
|---|---|
| 현상 개요 | |
 | |
| |
| 정의 | |
| 설명 | 대기 중에서 타면서 매우 밝게 빛나는 유성 현상 |
| 밝기 기준 | 겉보기 등급 -4등급 이상 |
| 특징 | |
| 소리 | 종종 폭발음과 같은 소리를 동반 |
| 잔해 | 드물게 운석의 형태로 지상에 낙하 |
| 발생 빈도 | |
| 일반적인 크기 | 작은 소행성이 대기권 진입 시 발생 가능 |
| 관측 | 정부 센서를 통해 관측 가능 |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 화구, 불덩이 |
2. 정의
볼라이드(소리별똥)는 사용되는 맥락에 따라 다른 의미를 가질 수 있다. 천문학에서는 대기 중에서 폭발하는 매우 밝은 유성(또는 화구)을 의미하며, 겉보기 등급 -4등급 이상(절대 등급 -4등급 이상)을 기준으로 삼기도 한다.[11]
지질학에서는 매우 큰 충돌 사건을 일으키는 충돌체를 의미하며, 그 구성 성분은 알려지지 않은 경우가 많다.[4] 예를 들어 미국 지질조사소는 암석질 소행성인지, 금속질 소행성인지, 혜성과 같이 얼음으로 된 천체인지 등 그 기원과 조성이 알려지지 않은 채 거대한 충돌구를 형성하는 충돌체를 볼라이드라고 부른다.[12] 대표적인 예시로 공룡을 멸종시킨 칙술루브 충돌구를 만든 충돌체가 있다.
슈퍼볼라이드(Superbolide)는 겉보기 등급 -17등급 이상인 소리별똥으로,[11][13] 보름달보다 약 100배 더 밝다. 최근 슈퍼볼라이드의 예로는 캘리포니아의 서터스 밀 운석과 러시아의 첼랴빈스크 운석이 있다.
2. 1. 국제천문연맹(IAU)의 정의
국제천문연맹(IAU)은 화구(fireball)와 소리별똥(bolide)을 명확하게 구분하지 않으며, 일반적으로 화구를 평소보다 밝은 유성으로 정의한다. 2017년 IAU 유성·운석·행성간 먼지 위원회는 절대 등급 -4등급보다 밝은 유성을 화구로 정의했다.[11]2. 2. 기타 정의
국제 유성 기구(IMO)는 관측자의 천정에서 관측되었다고 가정할 때 -3등급 이상의 밝기를 갖는 화구를 정의한다. 미국 유성 협회(AMS)는 특히 마지막에 폭발을 동반하는 화구를 소리별똥(bolide)으로 구분한다.3. 천문학
IAU는 "화구 (천체)"에 대한 공식적인 정의를 가지고 있지 않으며, 일반적으로 평소보다 밝은 유성인 화구와 동의어로 간주한다. 그러나 천문학자들은 특히 폭발하는 화구(폭발 화구)를 식별하기 위해 '소리별똥(bolide)'이라는 용어를 사용하며,[14] 이는 청각적 현상을 동반하는 화구를 의미하기도 한다. 이 용어는 일반적으로 겉보기 등급 -4 또는 그 이상으로 밝은 화구에 적용된다.[11]
한국의 역사 기록에는 소리별똥 기록이 여럿 있으며, 예를 들면 태조 3년 9월 25일자 조선왕조실록에 "천구가 땅에 떨어졌는데 소리가 우레같았다."라고 하였다.
3. 1. 슈퍼볼라이드
유성 대기 폭발도 참고.다음은 주요 슈퍼볼라이드 공중 폭발 목록이다.
| 사건명 | 발생 위치 | 발생 일자 |
|---|---|---|
| 퉁구스카 대폭발 | 러시아 | 1908년 |
| 2009 술라웨시 슈퍼볼라이드 | 인도네시아 | 2009년 |
| 첼랴빈스크 운석우 | 러시아 | 2013년 |
4. 지질학
지질학에서 소리별똥(볼라이드)은 매우 큰 충돌 사건을 의미한다. 미국 지질조사소(USGS)는 암석질 소행성, 금속질 소행성, 휘발성 물질로 구성된 덜 밀도가 높은 얼음 혜성 등 기원과 조성이 알려지지 않은 거대한 분화구를 형성하는 충돌체를 소리별똥으로 정의한다.[12]
4. 1. 칙술루브 충돌구
6600만 년 전 칙술루브 충돌구를 유발한 충돌체는 K-Pg 경계를 나타내는 지질층에서 발견되는 얇은 이리듐 층으로 입증되며, 모든 비조류 공룡의 멸종을 직접적으로 초래한 것으로 여겨진다.[12]5. 화구의 관측
밝은 화구가 운석으로 낙하했을 경우, 그 궤도는 화구 목격 정보로부터 얻을 수 있다. 화구 감시 카메라를 통해 화구의 자동 감시가 이루어지고 있다. 유성우 관측에서는 유성의 밝기 통계가 연구의 단서가 되기도 한다. 매년 주요 유성우의 화구 출현 상황이 자세히 조사되고 있다.
화구를 보았을 때 나타난 방향과 시각을 확인하면, 다른 사람이 관측한 화구와 같은 것인지 확인하는 단서가 된다. 비행 방향을 기록해두면 비행 경로 특정에 도움이 되며, 운석 낙하 위치 추정에 중요한 자료가 될 수 있다.
저녁 서쪽 하늘에서 종종 화구와 같은 물체를 확인할 수 있지만, 이것은 비행기를 오인한 경우가 많다. (http://www3.cnet.ne.jp/c-shimo/index.html 일본 화구 네트워크 참조)
5. 1. 아스그레이징 화구
지표면 스쳐가는 화구는 비행 경로가 지구의 접선 방향이 되어 지표면에서 관측했을 때 마치 다시 상승하는 것처럼 보이는 궤도를 그리는 화구이다.[16] 2006년 3월 29일에는 일본 간토 지방에서 관측되었다.[17]6. 화구의 소리
화구는 경로를 따라 충격파를 형성하며, 화구가 클 때는 종종 큰 충격을 동반하는 소리 (소닉 붐)가 지표면에 도달한다.[18] 충격음은 경로에 직교하여 거의 원기둥 형태로 퍼져나가지만, 지표면 근처의 대기 온도 차이로 인해 반사되기 때문에 화구의 경로가 지표면에 대해 이루는 각도가 클 때는 지표면에 도달하기 어렵다. 각도가 작은 경우에는 경로의 진행 방향과 직교하는 방향으로 광범위하게 대포나 멀리서 들리는 천둥소리와 같은 소리를 내어 사람들을 놀라게 한다. 특히 클 때는 창문 유리가 깨지는 등의 피해를 입히며, 2013년 러시아 첼랴빈스크 주 운석 낙하에서는 그 범위가 180km × 80km에 달했다.[19]
한편, 화구나 유성이 흐르는 동시에 희미한 소리가 들린다는 보고도 많다. 그러나 실제로는 수십 킬로미터 상공의 중간권에서 일어나는 현상이기에 지상의 관측자에게 물리적인 소리가 도달한다고 해도 음속을 고려하면 수 분 후일 것이다. 따라서 소리를 동반하는 관측 사례가 끊이지 않는 것은 큰 수수께끼로 남아 있으며, 전자기파 소리와 같은 설이 제기되고 있다.[18]
7. 한국의 소리별똥 기록
한국의 역사 기록에는 소리별똥에 대한 기록이 여럿 존재한다. 조선왕조실록 태조 3년 9월 25일자 기록에는 "천구가 땅에 떨어졌는데 소리가 우레같았다."라고 기록되어 있다.[1] 이러한 기록은 과거 한국인들이 천문 현상에 대한 높은 관측 능력과 관심을 가지고 있었음을 시사한다.
참조
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뉴스
We are not Alone: Government Sensors Shed New Light on Asteroid Hazards
http://www.universet[...]
Universe Today
2015-04-12
[2]
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bolide
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OED
bolide
[4]
웹사이트
Astronomy Jargon 101: Bolide
https://www.universe[...]
2022-01-16
[5]
서적
Pliny the Elder, The Natural History, BOOK II. AN ACCOUNT OF THE WORLD AND THE ELEMENTS.
http://www.perseus.t[...]
[6]
서적
Pliny the Elder, The Natural History, BOOK II
http://www.perseus.t[...]
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서적
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https://www.google.c[...]
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1999-09-28
[8]
학술지
The Roman fireball of 76 BC
https://adsabs.harva[...]
2023-06-04
[9]
학술지
Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827) and the origins of modern meteorite research
https://adsabs.harva[...]
1996
[10]
학술지
Ernst Florens Friedrich Chladni (1756–1827) and the origins of modern meteorite research
1996
[11]
서적
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https://books.google[...]
Cambridge University Press
2004
[12]
웹사이트
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https://woodshole.er[...]
Woodshole.er.usgs.gov
2011-09-16
[13]
서적
Catastrophic events caused by cosmic objects
https://books.google[...]
Springer
2008
[14]
서적
A Dictionary of Astronomy
https://www.oxfordre[...]
Oxford University Press
[15]
뉴스
木星で「火球」観測 京大助教ら 今世紀最大か
https://web.archive.[...]
東京新聞
2022-09-13
[16]
웹사이트
1990年10月13日の地球をかすめて通過した火球
http://meteor.chicap[...]
[17]
웹사이트
2006年3月29日の長経路流星
http://sonotaco.jp/f[...]
[18]
웹사이트
流星に伴って聞こえる音
https://www5e.biglob[...]
2020-07-06
[19]
학술지
Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery, and Characterization
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