행성과 별, 어떻게 구별할 수 있나요?
별과 행성은 모두 거대하고 크고 둥글며 지구에서 육안으로 보기에는 거의 똑같아 보입니다. 하지만 별과 행성은 완전히 다른 천체입니다. 무엇이 다른 것일까요? 알아봅시다! 긴 글을 읽는 것을 좋아하지 않는다면 인포그래픽을 확인하세요. 기사의 요점을 시각적 형식으로 보여줍니다.
내용
별이란 무엇입니까?
별은 주로 수소와 헬륨으로 이루어진 빛나고 뜨겁고 거대한 가스 덩어리로, 자체의 엄청난 중력(별의 거대한 질량의 결과)에 의해 서로 붙어 있습니다. 중력은 또한 별의 중심부에서 핵융합 과정을 일으키며, 이 과정에서 별은 빛과 열을 생성합니다. 핵융합은 별의 거대한 중력이 높은 압력과 온도로 수소 원자 두 개를 헬륨 원자로 압축할 정도로 수소를 압축하기 때문에 발생합니다. 이 과정에서 별을 밝게 만드는 엄청난 양의 에너지가 생성됩니다. 우리에게 가장 가까운 별은 태양입니다.
행성이란 무엇입니까?
행성은 별 주위를 공전하는 천체로, 별의 궤도를 지배하며 주변의 비슷한 크기의 천체를 모두 밀어내는 역할을 합니다. 행성은 구형을 가질 만큼 충분히 거대하지만 내부에서 핵융합을 일으킬 만큼 거대하지는 않습니다. 행성은 지구와 화성처럼 암석으로 이루어져 있거나 목성과 토성처럼 가스로 이루어져 있을 수 있습니다. 태양계 밖에 있는 행성을 외계 행성이라고 합니다.
별과 행성의 주요 차이점은 무엇입니까?
주요 차이점은 다음과 같습니다:
별은 중심부에서 핵융합을 통해 자체적으로 빛과 열을 생성합니다. 별은 빛과 전자기 복사의 형태로 에너지를 방출하기 때문에 먼 거리에서도 볼 수 있습니다. 반대로 행성은 빛을 생성하지 않습니다. 대신, 행성은 모별의 빛을 반사합니다. 태양과 같은 별은 공전하는 외계 행성에서 반사되는 빛보다 약 10억 배 더 밝기 때문에 다른 별을 볼 수 있는 것처럼 외계 행성을 볼 수 없는 이유입니다.
행성이 별이 될 수 있습니까?
행성이 별이 되는 데 한 가지 부족한 점이 있다면, 별이 될 가능성이 있을까요? 이론적으로는 그렇습니다. 행성은 압축되고 가열되어 핵융합 반응을 일으킬 수 있는 충분한 질량을 추가함으로써 별이 될 수 있습니다. 이 가상의 행성이 별이 되려면 대부분 수소로 구성되어야 합니다. 이는 수소를 헬륨으로 바꾸는 핵융합 과정을 활성화하는 데 필요합니다.
대부분 수소로 이루어진 목성을 예로 들어 보겠습니다. 목성의 질량은 1.898 × 10²⁷kg이고 태양의 질량은 1.989 × 10³⁰kg입니다. 따라서 목성은 태양보다 질량이 약 1,000배 적습니다. 다시 말해, 목성을 태양과 같은 항성으로 만들려면 목성 1,000개를 함께 충돌시켜야 합니다. 목성 천 개를 찾는 데 어려움을 겪고 계신가요? 문제없어요! 태양보다 질량이 작은 별이 있습니다. 태양 질량의 약 7.5%인 수소를 모아 합치면 적색왜성이 됩니다. 이를 위해서는 목성 80개만 서로 충돌하면 됩니다.
가설적으로 행성을 별이 되게 하는 것은 가능하지만, 그러기 위해서는 일련의 대규모 충돌이 필요합니다. 어쩌면 지금 이 순간에도 광활한 우주 어딘가에서 그런 일이 일어나고 있을지도 모릅니다.
별과 행성의 차이점
빛과 열을 생성하는 능력 외에도 별과 행성에는 다른 차이점이 있습니다.
1. 형성
별은 거대한 가스와 먼지 구름이 중력의 힘으로 붕괴하고 열을 받아 핵융합을 일으켜 중심부에서 핵융합을 일으키면서 형성됩니다. 행성은 별 형성에 기여하지 않고 남은 물질로 형성됩니다.
2. 구성
발견되는 대부분의 별은 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있습니다. 행성에 대해 말하자면, 구성에 따라 가스 행성(수소와 헬륨으로 구성)과 육상 행성(암석)의 두 가지 유형이 있습니다.
3. 궤도
별은 행성을 공전하지 않지만, 행성은 보통 별 주위를 공전합니다. 그러나 불량(또는 자유 부유) 행성과 같은 예외가 있습니다. 이들은 어떤 항성이나 갈색왜성에 중력으로 묶여 있지 않고 스스로 우주를 떠돌아다니는 행성입니다. 네, 가능합니다! 우리 태양에도 예전에는 더 많은 행성이 있었어요. 불량 행성은 여러 개의 큰 행성이 하나의 별 주위를 차지하기 위해 싸울 때 나타나며, 결국에는 라이벌 행성을 그 행성계에서 쫓아냅니다.
4. 수명
행성은 파괴되거나 포획되지 않는 한 안정적이고 장기적으로 존재하지만, 별은 탄생부터 죽음에 이르기까지 잘 정의된 수명 주기를 가지고 있습니다. 이 주기는 별의 크기에 따라 달라지며, 별이 클수록 수명이 짧아집니다. 예를 들어, 가장 거대한 별은 수백만 년 만에 죽을 수 있지만 태양과 같은 별은 약 100억 년 동안 살 수 있습니다.
5. 지름
일반적으로 별은 행성보다 지름이 더 큽니다. 그러나 백색왜성과 같은 예외가 있습니다. 백색왜성은 한때 태양과 같았지만 죽어서 외층을 벗고 핵만 남은 별의 잔재입니다. 그 핵은 지구 크기 정도에 불과합니다. 별이 죽기 전에 지구보다 큰 행성이 궤도를 돌고 있었다면, 그 중 일부가 살아남아 별보다 더 큰 행성을 갖게 될 가능성이 있습니다.
6. 질량
별은 항상 행성보다 질량이 더 큽니다. 위에서 언급했듯이, 가스 행성이 별만큼 질량이 커지면 별이 될 가능성이 높습니다. 암석 행성의 경우, 별에 가까운 질량을 가진 암석 행성은 알려진 바가 없습니다.
7. 대기
별의 대기는 대부분 뜨거운 가스와 플라즈마로 구성되어 있습니다. 반면에 행성은 대기의 구성과 밀도가 다양합니다. 예를 들어 지구의 대기는 질소와 산소가 99%인 반면, 금성과 화성의 대기는 이산화탄소와 질소가 98% 이상입니다.
8. 거주 가능성
별은 표면적이 부족하고 핵에서 방출되는 강렬한 열과 방사선으로 인해 사람이 살 수 없습니다. 또한 극한의 온도, 통기성 공기의 부족, 유독성 환경으로 인해 사람이 살 수 없는 행성도 있습니다. 하지만 지구와 같은 일부 행성이 어떻게 생명을 지탱할 수 있는지를 보여주는 살아있는 사례입니다.
9. 온도
별은 엄청나게 뜨겁고 온도가 높지만 행성은 상대적으로 온도가 낮습니다. 하지만 흥미로운 사례도 있습니다. 예를 들어, 2017년에 과학자들은 "표면" 온도가 4,000°C 이상으로 우리 태양만큼이나 뜨거운 행성인 KELT-9b를 발견했습니다. KELT-9b가 이렇게 뜨거운 이유는 항성 자체가 뜨겁고 행성이 항성에 매우 가깝기 때문입니다.
10. 우주에 존재하는 수
행성은 우리 우주의 별보다 더 흔한 존재입니다. 아마도 행성의 총 수는 별의 수를 100~100,000배 정도 초과할 것입니다. 더 놀라운 것은 우리 은하의 별보다 별을 공전하지 않는 불량 행성이 훨씬 더 많을 수 있다는 것입니다.
하늘의 별과 행성을 알아보는 방법
이제 우주에서 별과 행성의 차이점을 알았으니 이제 현실적인 문제를 풀어야 할 때입니다. 지구 표면에서 보면 별과 행성은 매우 비슷해 보이지만, 구별하는 데 도움이 되는 몇 가지 단서가 있습니다.
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천체가 깜박거리는지 확인. 만약 그렇다면, 그것은 별이고, 그것이 일정한 밝기로 빛난다면, 그것은 행성입니다.
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겉보기 밝기를 비교하세요. 하늘에서 가장 밝은 점은 금성일 가능성이 높습니다. 금성의 등급은 -3에서 -4.9까지 다양하며, 가장 밝은 별인 시리우스의 등급은 -1.46입니다. 목성과 때로는 화성도 별보다 더 밝습니다.
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황도근처의 행성 찾기. 황도는 하늘에서 눈에 보이는 태양의 경로를 나타냅니다. 모든 행성의 궤도는 거의 같은 평면에 있기 때문에, 행성들은 모두 우리 하늘에서 태양과 거의 같은 별자리인 황도 별자리를 가로질러 움직입니다. 따라서 큰곰자리나 모노세로스 별자리에서 행성을 볼 수 있을 거라고 기대하지 마세요. 황도자리에서 행성을 찾아보세요!
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색을 관찰하세요. 각 행성마다 고유한 색이 있으며, 이를 통해 현재 보고 있는 행성을 식별하는 데 도움이 됩니다. 별에도 색이 있지만, 행성의 색이 더 두드러집니다. 금성은 흰색, 목성과 토성은 노란색, 화성은 붉은색입니다. 수성의 색은 이 행성이 희미하기 때문에 확인하기 어렵습니다. 천왕성의 색은 망원경 없이는 확인할 수 없습니다. 해왕성은 광학기기 없이는 전혀 보이지 않습니다.
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**Star Walk 2 또는 Sky Tonight**과 같은 별 관측 앱을 사용하세요. 반짝이는 점이 보이는데 별인지 행성인지 잘 모르겠다면 휴대폰을 꺼내 하늘을 향해 비추면 앱이 의심을 해결해 줄 것입니다.
요약
행성과 별의 가장 큰 차이점은 후자는 자체적으로 빛과 열을 생성할 수 있다는 것입니다. 그렇기 때문에 태양계 밖의 행성은 보이지 않지만, 광활한 우주에서는 육안으로도 행성을 볼 수 있습니다. 지구에서는 별이 반짝이는지 아닌지, 색깔과 위치로 행성과 별을 구분할 수 있습니다.
