남극성
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1. 개요
남극성은 세차 운동으로 인해 그 위치가 변하며, 과거, 현재, 미래에 걸쳐 다른 별들이 남극성의 역할을 한다. 과거에는 카노푸스, 바다뱀자리 알파별, 바다뱀자리 베타별 등이 남극성이었으며, 현재는 팔분의자리 시그마별이 천구의 남극에 가장 가깝지만 어두워 육안으로 관측하기 어렵다. 미래에는 카멜레온자리 감마별, 용골자리 오메가별, 용골자리 웁실론별, 거짓 십자를 이루는 별들, 돛자리 감마별 등이 남극성이 될 것이며, 큰개자리의 시리우스도 먼 미래에 남극성이 될 가능성이 있다.
지구 자전축의 세차 운동으로 인해 천구의 남극이 이동하면서 남극성의 역할을 하는 별이 주기적으로 바뀐다. 이 변화는 약 25,800년 주기로 일어나며, 인류의 역사에 비해 매우 느리다. 각 별은 천구의 남극에 가장 가까워지는 시기를 중심으로 전후 수 세기 동안 남극성의 역할을 한다.
2. 변천하는 남극성
과거에는 용골자리α별(카노푸스) (기원전 12000년경), 바다뱀자리α별 (기원전 3000년경), 바다뱀자리β별 (기원전 150년경) 등이 남극성이었다. 현재는 팔분의자리σ별 (폴라리스 오스트랄리스)이 남극성이지만, 겉보기 등급이 5.42등급으로 매우 어두워 육안으로는 관측하기 어렵다.
미래에는 카멜레온자리γ별 (서기 4200년경), 용골자리ω별 (서기 5800년경), 용골자리υ별 (서기 6500년경) 등이 남극성이 될 것이다. 서기 8500년경에는 거짓 십자가, 이후에는 용골자리ι별 (서기 8100년경), 돛자리δ별 (서기 9200년경), 돛자리γ별 (서기 11000년경) 등이 남극성이 된다.
2. 1. 세차운동과 남극성의 변화
세차 운동은 약 25,800년 주기로 발생하며, 이로 인해 천구의 남극은 원을 그리며 이동한다. 따라서 남극성의 역할을 하는 별도 이 주기에 따라 바뀌게 된다.
다음은 과거와 미래의 남극성 목록이다. 각 별이 천구의 남극에 가장 가까워지는 시기를 중심으로 전후 수 세기 동안 남극성으로 간주된다. 겉보기 등급은 현재 관측 기준이다.
| 시기 | 별 | 겉보기 등급 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 기원전 12000년경 | 용골자리α별 (카노푸스) | -0.7 | 주변에 밝은 별이 없어 눈에 띄게 밝음. 천구 남극에서 약 10° 차이. 폴리네시아인들이 항해에 이용. |
| 기원전 3000년경 | 바다뱀자리α별 | 2.9 | 근처에 에리다누스자리α별 (아케르나르, 0.4등급)이 있어 함께 회전. |
| 기원전 150년경 | 바다뱀자리β별 | 2.8 | |
| 현재 | 팔분의자리σ별 (폴라리스 오스트랄리스) | 5.42 | 현재 천구 남극에 가장 가까운 별 (적위 -89°). 어두워서 육안 관측 및 천문 관측에 부적합. |
| 서기 4200년경 | 카멜레온자리γ별 | 4.1 | |
| 서기 5800년경 | 용골자리ω별 | 3.3 | |
| 서기 6500년경 | 용골자리υ별 | 3.0 | |
| 서기 8500년경 | 거짓 십자 | - | |
| 서기 8100년경 | 용골자리ι별 (아스피디스케) | 2.3 | |
| 서기 9200년경 | 돛자리δ별 (알세피나) | 2.0 | |
| 서기 11000년경 | 돛자리γ별 | 1.8 |
서기 14000년경에는 카노푸스가 천구의 남극에 다시 접근하며 (약 10° 이각), 큰개자리의 시리우스는 큰 고유 운동으로 인해 남쪽으로 이동하여 서기 66270년에는 적위 -88.4°, 서기 93830년에는 적위 -87.7°에 도달하여 남극성이 될 것으로 예측된다.
2. 2. 과거의 남극성
세차 운동에 의해 천구의 남극이 이동하기 때문에, 남극성의 역할을 하는 별은 해마다 천구의 남극에 가까워졌다가 멀어지기를 반복하며, 다른 별과 남극성의 역할을 교대한다. 이러한 변화는 인류의 역사에 비해 느리며, 약 2만 5800년마다 원래의 별로 돌아간다.과거에는 현재보다 훨씬 밝은 별들이 남극성의 역할을 했다.
- 기원전 12000년경: 용골자리α별 (카노푸스, Canopus영어, 겉보기 등급 -0.7등급)은 주변에 밝은 별이 없는 가운데 두드러지게 밝은 별(전체 하늘에서 시리우스 다음으로 밝음)이었다. 천구의 남극에서 가장 가까워진 시점에서도 약 10° 차이가 있었지만, 대략적인 남쪽을 알 수 있었다. 폴리네시아인들은 환초를 왕래하는 데 대략적인 남쪽을 파악하는 단서로 삼았다.
- 기원전 3000년경: 바다뱀자리α별 (α Hyd영어, 겉보기 등급 2.9등급). 바로 근처에 천구의 남극에서 약 8° 떨어진 위치에 있는 에리다누스자리α별 (아케르나르, Achernar영어, 겉보기 등급 0.4등급)이 있었으며, 바다뱀자리 α별을 중심으로 회전했다.
- 기원전 150년경: 바다뱀자리β별 (β Hyd영어, 겉보기 등급 2.8등급)
2. 3. 현재의 남극성
팔분의자리σ별(σ Oct영어)은 바이어 기호가 붙은 항성 중 현재 천구의 남극에 가장 가까운 별(적위 -89°)이다. 이 별은 남극성을 의미하는 '''폴라리스 오스트랄리스''' (Polaris Australis영어)라는 별명을 가지고 있다. 그러나 겉보기 등급이 5.42등급으로 어두워 육안으로 관측하기 어렵고, 광해 등 주변 환경이 좋더라도 천문 관측에 사용하기에는 밝지 않다. 천구의 남극은 팔분의자리에 있지만, 이 별자리에서 가장 밝은 별(ν별)도 겉보기 등급이 3.76등급에 불과하며 천구의 남극에서 13°(보름달 지름의 26개분)나 떨어져 있다. 게다가 주변의 3등성 이상인 바다뱀자리 β별(겉보기 등급 2.8등급, 천구의 남극에서 13° 벗어남), 2등성 이상인 용골자리 β별(겉보기 등급 1.7등급, 천구의 남극에서 20° 벗어남) 등도 남극성의 조건을 만족시키지 못한다.2. 4. 미래의 남극성
세차 운동에 의해 천구의 남극이 이동하기 때문에, 남극성의 역할을 하는 별은 해마다 천구의 남극에 가까워져 극값을 찍고 멀어져 가며, 다른 별과의 비교를 통해 남극성의 역할을 교대해 간다. 이 변화는 인류의 유구한 역사에 비해 느리며, 약 2만 5800년에 원래의 별로 돌아가 이를 반복한다.다음은 미래에 남극성으로 교대하는 별들을 나타낸 것이다. 시기는 남극성으로 보이기 시작하는 시기가 아니라, 각 별이 천구의 남극에 가장 가까워지는 시기를 나타내며, 아래의 시기를 중심으로 전후 수 세기 동안 그 별이 남극성이 된다. 아래에서 나타낸 겉보기 등급은 현재의 관측에 기반한다.
| 시기 | 별 | 겉보기 등급 |
|---|---|---|
| 서기 4200년경 | γ별|카멜레온자리 감마별|Gamma Chamaeleontis영어 | 4.1등급 |
| 서기 5800년경 | ω별|용골자리 오메가별|ω Car영어 | 3.3등급 |
| 서기 6500년경 | υ별|용골자리 웁실론별|υ Car영어 | 3.0등급 |
| 서기 8100년경 | ι별|용골자리 이오타별|Aspidiske영어 (아스피디스케|Aspidiske영어) | 2.3등급 |
| 서기 9200년경 | δ별|돛자리 델타별|Alsephina영어 (알세피나|Alsephina영어) | 2.0등급 |
| 서기 11000년경 | γ별|돛자리 감마별|γ Vel영어 | 1.8등급 |
폴리네시아인들은 카노푸스를 이용하여 남쪽 방향을 찾고 태평양의 섬들을 항해했다. 카노푸스는 남반구 하늘에서 시리우스 다음으로 밝은 별로, 천구의 남극에 가장 가까워졌을 때도 약 10° 떨어져 있었지만, 대략적인 남쪽을 파악하는 데 사용되었다. 카노푸스의 현재 적위는 약 -52°이다.
이후 카노푸스가 점차 천구의 남극에 가까워지며, 서기 14000년경에 10° 정도의 이각으로 천구의 남극에 가장 접근한다(세차 운동의 회귀). 하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스는, 큰 고유 운동을 가지고 있어 천구상에서 점차 남쪽으로 이동하고 있으며, 서기 66270년에는 적위 -88.4°, 서기 93830년에는 적위 -87.7°까지 남하하여 남극성이 될 것으로 예상된다.
3. 남극성과 항해
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