북극성이란 무엇이며 어떻게 찾을까요?
북극성 폴라리스는 북반구 대부분 지역에서 일 년 내내 볼 수 있는 비교적 밝은 별입니다. 하늘에서 가장 밝은 별은 아니지만 북천극에서 1°도 채 떨어져 있지 않아 북쪽을 찾는 데 가장 유용한 천체 기준점 중 하나입니다.
Sky Tonight 앱을 사용하면 어디에서든 하늘의 북극성을 빠르게 찾을 수 있습니다. 계속 읽으며 북두칠성을 이용해 북극성을 찾는 방법, 진북을 알아내는 방법, 심지어 자신의 위도를 대략 추정하는 방법까지 알아보세요.
내용
- 폴라리스(작은곰자리 알파) — 주요 별 정보
- 북극성이란 무엇인가요?
- 북극성을 찾는 방법
- 폴라리스는 왜 하늘에서 거의 움직이지 않는 것처럼 보이나요?
- 폴라리스를 이용해 방향 찾기
- 폴라리스는 단일성인가요?
- 폴라리스의 밝기는 왜 변하나요?
- 최근 천문학자들은 폴라리스에 대해 무엇을 발견했나요?
- 폴라리스는 항상 북극성이었나요?
- 북극성 폴라리스: 핵심 정리
폴라리스(작은곰자리 알파) — 주요 별 정보
- 공식 명칭: 작은곰자리 알파, α UMi
- 일반 명칭: 폴라리스, 북극성, 극성
- 카탈로그 명칭: HIP 11767, HR 424, HD 8890, TYC 4628-237-1
- 별자리: 작은곰자리
- 별의 유형: 삼중성계. 눈에 보이는 주성인 폴라리스 Aa는 F8 Ib형 황백색 초거성이자 고전적 세페이드 변광성
- 적경: 02h 31m 49.08s(ICRS, J2000)
- 적위: +89° 15′ 50.8″(ICRS, J2000)
- 겉보기등급: 약 2.0등급. 밝기 변화 폭이 작아 맨눈으로는 맥동을 알아보기 어렵습니다.
- 폴라리스 Aa의 질량: 태양 질량의 5.13 ± 0.28배
- 폴라리스 Aa의 평균 반지름: 태양 반지름의 46.27 ± 0.42배
- 폴라리스 Aa의 표면 온도: 약 6,015K
- 지구와의 거리: 136.90 ± 0.34파섹, 약 447광년
- 맥동 주기: 약 3.97일
- 폴라리스 Aa와 Ab의 공전 주기: 약 30년
- 폴라리스 Aa의 자전 주기: 100.29 ± 0.19일
폴라리스는 맨눈으로 보면 하나의 별처럼 보이지만, 실제로는 세 개의 별로 이루어진 성계입니다. 우리가 보는 빛의 거의 대부분은 주기적으로 팽창하고 수축하는 황백색 초거성인 폴라리스 Aa에서 나옵니다.
북극성이란 무엇인가요?
북극성은 북천극에서 가장 가까운, 밝고 쉽게 볼 수 있는 별입니다. 북천극은 지구의 북극 바로 위에 있는 하늘의 지점입니다. 현재의 북극성은 폴라리스이며, 작은곰자리 알파라고도 합니다.
“북극성”은 하나의 별에 영구적으로 붙은 고유 이름이라기보다 하나의 역할을 나타내는 명칭입니다. 지구의 자전축 방향은 수천 년에 걸쳐 천천히 변하기 때문에, 시대에 따라 북천극을 가장 잘 가리키는 별도 달라집니다.
북극성의 이름은 무엇인가요?
현재의 북극성은 폴라리스라고 불립니다. 바이어 명칭은 작은곰자리 알파(α UMi)입니다. 이 밖에도 폴라리스는 오랫동안 북쪽 하늘의 길잡이 역할을 해 온 별이라는 의미에서 극성, 길잡이별 같은 전통적인 이름으로도 불려 왔습니다.
북극성은 어느 별자리에 있나요?
폴라리스는 작은곰자리에 속합니다. 북두칠성과 비슷한 작은 국자 모양의 별무리인 작은북두칠성의 손잡이 끝이자, 작은곰의 꼬리 끝에 해당합니다.
작은곰자리와 일 년 내내 지평선 아래로 지지 않는 다른 별자리들에 대해서는 주극성 별자리 가이드에서 자세히 알아보세요.
시리우스가 북극성인가요?
아닙니다. 시리우스는 큰개자리에 있는 완전히 다른 별입니다. 겉보기등급이 −1.4인 시리우스는 밤하늘에서 가장 밝은 별입니다. 반면 폴라리스의 겉보기등급은 약 2.0이며, 밝기 순위로는 대략 50위권에 해당합니다.
시리우스와 큰개자리에 대해서는 각각의 상세 기사에서 더 알아보세요.
폴라리스는 언제 볼 수 있나요?
북반구 대부분 지역에서 폴라리스는 주극성으로, 밤새 지평선 위에 머물며 일 년 내내 볼 수 있습니다. 하늘이 맑다면 맨눈으로도 비교적 쉽게 찾을 수 있습니다.
북쪽으로 갈수록 폴라리스는 하늘에서 더 높이 보입니다. 적도 부근에서는 북쪽 지평선 가까이 매우 낮게 보이기 때문에 안개나 건물, 지형에 가려질 수 있습니다. 남반구 대부분 지역에서는 폴라리스가 지평선 아래에 있어 보이지 않습니다.
북극성을 찾는 방법
폴라리스는 특별히 밝은 별은 아니기 때문에 광공해가 심한 하늘에서는 바로 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 가장 쉽게 찾는 방법은 북두칠성이나 별 관측 앱을 이용하는 것입니다.
북두칠성으로 북극성 찾기
북두칠성은 큰곰자리에 속하는 눈에 잘 띄는 별무리입니다. 국자 모양의 바깥쪽 가장자리를 이루는 두 별 메라크와 두베를 찾으세요. 이 두 별은 폴라리스 방향을 가리키기 때문에 흔히 길잡이별이라고 불립니다.
메라크에서 두베를 지나도록 가상의 선을 그은 뒤, 두 별 사이 거리의 약 5배만큼 연장하면 폴라리스에 도달합니다. 폴라리스는 그 선의 끝 부근에서 가장 밝게 보이는 별이며, 작은북두칠성 손잡이의 마지막 별입니다.
북두칠성은 북쪽 하늘을 도는 동안 방향이 계속 바뀌므로, 계절과 밤 시간에 따라 똑바로 서 있거나 옆으로 누워 있거나 거꾸로 보일 수 있습니다.
익숙한 하늘의 별무리를 이용해 폴라리스와 다른 유명한 별들을 찾는 방법은 누구나 찾을 수 있는 별 15개 인포그래픽에서 확인해 보세요.
Sky Tonight으로 폴라리스 찾기
폴라리스를 가장 쉽게 찾는 방법은 Sky Tonight 앱을 사용하는 것입니다.
- 앱을 실행하고 돋보기 아이콘을 탭하세요.
- 검색창에 “폴라리스”를 입력한 뒤 해당 검색 결과를 탭하세요.
- 파란색 과녁 버튼을 탭하면 하늘 지도에 폴라리스가 표시됩니다.
- 나침반 버튼을 탭하거나 기기를 하늘로 향하게 하세요.
- 화면에 표시되는 화살표를 따라가면 폴라리스를 찾을 수 있습니다.
Sky Tonight은 현재 위치와 시간을 사용하므로, 나무나 건물, 광공해 때문에 익숙한 별무리를 알아보기 어려운 상황에서도 어디를 바라봐야 하는지 알려줍니다.
폴라리스는 왜 하늘에서 거의 움직이지 않는 것처럼 보이나요?
지구가 자전하면서 하늘은 북천극을 중심으로 회전하는 것처럼 보입니다. 북천극에서 멀리 떨어진 별들은 큰 원호를 그리며 움직이는 반면, 2020년대 중반 기준으로 폴라리스는 북천극에서 약 0.6°밖에 떨어져 있지 않아 지름이 약 1.2°인 작은 원을 그립니다.
그래서 폴라리스는 거의 고정된 것처럼 보이고, 다른 익숙한 별들은 그 주위를 도는 것처럼 보입니다. 핵심은 폴라리스가 지구 자전축을 하늘로 연장한 방향 가까이에 있다는 점이며, 이 때문에 하루 동안의 겉보기 이동이 매우 작습니다.
폴라리스가 완전히 움직이지 않는 것은 아닙니다. 장시간 노출 사진에서는 그 움직임을 포착할 수 있으며, 북천극에 대한 폴라리스의 위치도 수세기에 걸쳐 서서히 변합니다.
폴라리스를 이용해 방향 찾기
폴라리스로 진북 찾기
일상적인 방향 확인에서 폴라리스는 진북, 즉 지리적 북쪽의 대략적인 방향을 알려줍니다. 폴라리스를 찾았다면 그 별을 바라보세요.
- 북쪽은 정면에 있습니다.
- 동쪽은 오른쪽에 있습니다.
- 서쪽은 왼쪽에 있습니다.
- 남쪽은 뒤쪽에 있습니다.
폴라리스는 북천극과 정확히 일치하지 않기 때문에 진북보다 약간 동쪽이나 서쪽에 보일 수 있습니다. 일상적인 방향 확인에서는 이 차이가 중요하지 않지만, 정밀한 천문 항법에서는 보정이 필요합니다.
폴라리스와 나침반: 북쪽을 찾는 데 어느 쪽이 더 좋을까요?
폴라리스와 나침반은 서로 조금 다른 방식으로 북쪽을 알려줍니다. 폴라리스는 대략적인 진북을 가리키며 주변의 자기장 영향을 받지 않지만, 맑은 밤하늘과 북쪽 하늘이 보이는 시야가 필요합니다.
나침반은 낮이나 흐린 날에도 사용할 수 있지만 자북, 즉 지구 자기극 방향을 가리킵니다. 진북을 알아내려면 나침반 값에 자기 편각을 보정해야 할 수 있습니다. 자기 편각은 현재 위치에서 자북과 진북 사이의 각도입니다. 현재 위치의 자기 편각은 온라인 계산기에서 확인할 수 있습니다.
어느 한 방법이 항상 더 낫다고 할 수는 없습니다. 정확한 항법이 필요하다면 상황에 맞는 보정을 적용하고, 가능하면 두 가지 이상의 기준을 함께 사용하는 것이 좋습니다.
폴라리스를 이용해 위도 추정하기
폴라리스의 지평선 위 고도는 관측자의 북위와 거의 같기 때문에, 이를 이용해 자신의 위도를 대략 추정할 수 있습니다.
예를 들어 북위 45°에서는 폴라리스가 북쪽 지평선 위 약 45° 높이에 보입니다. 팔을 뻗었을 때 주먹 약 네 개 반 정도의 높이입니다. 북극에서는 거의 머리 위에 보이고, 적도 부근에서는 지평선 가까이에 매우 낮게 나타나 안개, 지형, 건물, 대기 굴절 때문에 활용하기가 어렵습니다.
이 방법을 직접 사용하려면 북쪽을 바라보고 폴라리스를 찾으세요. 한쪽 팔을 곧게 뻗은 뒤 주먹을 쥐고, 주먹 아래쪽을 북쪽 지평선에 맞춥니다. 그런 다음 폴라리스에 닿을 때까지 주먹을 위로 차례로 쌓아 보세요. 팔을 뻗었을 때 주먹 하나의 너비는 하늘에서 약 10°에 해당하며, 새끼손가락 너비는 약 1°입니다. 각도를 더하면 폴라리스의 고도를 추정할 수 있고, 이를 통해 자신의 위도도 대략 알 수 있습니다. 손을 이용한 다른 측정 방법은 하늘에서 각거리를 재는 방법 가이드에서 확인하세요.
폴라리스는 단일성인가요?
아닙니다. 맨눈으로는 단일성처럼 보이지만, 폴라리스는 실제로 폴라리스 Aa, 폴라리스 Ab, 폴라리스 B로 이루어진 삼중성계입니다.
- 폴라리스 Aa는 우리가 북극성으로 보는 밝은 초거성이자 고전적 세페이드 변광성입니다.
- 폴라리스 Ab는 훨씬 어두운 F형 주계열성으로, 약 30년에 한 번 폴라리스 Aa 주위를 공전합니다. 너무 가깝고 어두워 일반적인 아마추어 망원경으로는 관측하기 어렵습니다.
- 폴라리스 B는 약 18각초 떨어진 더 넓은 궤도의 F형 동반성입니다. 대기가 안정적인 날에는 비교적 작은 망원경으로도 분리해 볼 수 있지만, 폴라리스 Aa의 밝은 빛 때문에 관측이 쉽지는 않습니다.
NASA의 허블 우주망원경은 가까운 동반성인 폴라리스 Ab를 직접 촬영했습니다. 천문학자들은 동반성들의 움직임을 추적해 이론적인 항성 모델에만 의존하지 않고 폴라리스 Aa의 질량을 측정할 수 있습니다.
폴라리스는 어떤 색인가요?
폴라리스 Aa는 F8 Ib형 황백색 초거성입니다. 하지만 노란빛이 매우 미묘하기 때문에 대부분의 관측자에게는 흰색으로 보입니다.
두 동반성 역시 F형 별로 대체로 흰색 또는 황백색을 띠지만, 너무 어두워 맨눈으로 보이는 폴라리스의 색에 눈에 띄는 영향을 주지는 않습니다.
다른 유명한 별들의 색, 위치, 특징은 가장 밝은 별 인포그래픽에서 살펴보세요.
폴라리스의 밝기는 왜 변하나요?
폴라리스 Aa는 저진폭 고전적 세페이드 변광성입니다. 약 3.97일의 주기로 반복해서 팽창하고 수축하며, 그에 따라 온도, 반지름, 밝기가 변합니다.
이 변화는 맨눈으로 쉽게 알아차리기에는 너무 작지만, 천문학자들은 정밀하게 측정할 수 있습니다.
세페이드 변광성은 맥동 주기와 실제 광도 사이에 관계가 있기 때문에 천문학에서 매우 중요합니다. 천문학자들은 세페이드 변광성의 실제 광도와 지구에서 보이는 밝기를 비교해 거리를 추정할 수 있습니다. 폴라리스는 가장 가깝고 밝은 고전적 세페이드 변광성으로, 이러한 별들을 이해하는 데 중요한 연구 대상입니다.
최근 천문학자들은 폴라리스에 대해 무엇을 발견했나요?
현대 관측 장비를 통해 이 익숙한 항법용 별이 겉보기보다 훨씬 복잡하다는 사실이 밝혀지고 있습니다.
2024년: 폴라리스의 질량, 반지름, 궤도를 더 정밀하게 측정
CHARA Array를 이용한 2024년 연구에서는 폴라리스 Ab의 고해상도 관측 자료와 수십 년간 축적된 시선속도 측정값을 결합했습니다. 연구진은 폴라리스 Aa의 동역학적 질량을 태양 질량의 5.13 ± 0.28배로 계산했습니다.
같은 연구에서는 평균 반지름을 태양 반지름의 46.27 ± 0.42배, 즉 약 3,200만 km로 측정하고 폴라리스 Ab의 궤도도 더 정밀하게 규명했습니다. 또한 폴라리스가 측정된 질량을 기준으로 일부 항성 진화 모델이 예측하는 것보다 더 밝다는 사실도 보여주었습니다.
2026년: 고전적 세페이드 변광성의 자전 주기를 최초로 직접 측정
2026년 6월에 발표된 연구에서는 5년에 걸친 자기장 관측을 통해 폴라리스의 자전 주기를 직접 측정했습니다. 그 값은 100.29 ± 0.19일입니다.
연구진에 따르면 이는 고전적 세페이드 변광성의 자전 주기를 직접 측정한 최초의 사례입니다. 폴라리스의 약하고 복잡한 자기장은 관측 기간 동안 놀라울 정도로 안정적으로 유지되었지만, 그 기원은 아직 확실하지 않습니다.
측정 결과는 폴라리스의 자전축과 가까운 동반성의 공전 궤도 사이에 큰 기울기 차이가 있을 가능성도 높다는 점을 시사합니다. 이 결과는 폴라리스의 특이한 진화 역사를 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다.
폴라리스는 항상 북극성이었나요?
아닙니다. 지구의 자전축은 세차 운동이라고 하는 움직임으로 매우 천천히 방향이 바뀌며, 약 26,000년에 한 번의 주기를 완성합니다. 그 결과 북천극은 배경의 별들 사이에서 점차 위치가 변합니다.
기원전 약 2800년에는 북천극이 용자리의 투반에 훨씬 가까웠습니다. 이후에는 작은곰자리의 코카브가 북쪽을 찾는 데 유용한 길잡이별 역할을 했습니다. 시간이 지나면서 폴라리스가 북천극을 가리키는 가장 좋은 밝은 별이 되었으며, 북극성이라는 역할이 공식적으로 특정 날짜에 한 별에서 다른 별로 넘어간 것은 아닙니다.
폴라리스는 언제 진북에 가장 가까워지나요?
폴라리스는 현재도 북천극에 조금씩 가까워지고 있으며, 2100년 무렵에는 약 0.45°까지 접근할 것으로 예상됩니다. 그 이후에는 세차 운동으로 인해 북천극이 다시 폴라리스에서 멀어지기 시작합니다.
가장 가까워지는 정확한 날짜는 계산에서 세차, 장동, 광행차, 별의 고유운동을 어떻게 반영하는지에 따라 달라집니다. 따라서 특정 날짜를 제시하더라도 이는 선택한 모델에 따른 추정치일 뿐, 고정된 천문학적 기준일은 아닙니다.
다음 북극성은 무엇인가요?
북천극이 하늘을 따라 이동하면서 여러 밝은 별이 북쪽을 찾는 데 유용한 길잡이 역할을 하게 됩니다. 아래의 연도는 대략적인 값이며, 이 별들이 모두 오늘날의 폴라리스만큼 북천극에 가까워지는 것은 아닙니다.
- 세페우스자리 감마(에라이)는 다음으로 두드러진 북극성 역할을 하게 되며, 4100년 무렵 북천극에 가장 가까워집니다.
- 세페우스자리의 알데라민은 7500년 무렵 북쪽을 찾는 데 유용한 기준별이 됩니다.
- 베가는 14,000년 무렵 북천극 가까이에 위치하지만, 여전히 북천극에서 수 도 떨어져 있게 됩니다.
세차 운동은 약 26,000년 주기로 반복되지만, 별들도 우주 공간에서 움직이기 때문에 하늘의 모습이 완전히 똑같이 되돌아오는 것은 아닙니다.
북극성: 자주 묻는 질문
폴라리스는 무엇인가요?
폴라리스는 작은곰자리 알파로, 밝은 주성이 가장 가까운 고전적 세페이드 변광성인 삼중성계입니다. 현재 맨눈으로 북천극을 찾는 데 가장 유용한 기준별입니다.
북극성은 어느 별자리에 있나요?
폴라리스는 작은곰자리에 있으며, 작은곰의 꼬리 끝에 해당합니다. 또한 작은북두칠성 손잡이의 끝을 표시합니다.
북극성은 북두칠성의 일부인가요?
아닙니다. 폴라리스는 작은곰자리 안에 있는 별무리인 작은북두칠성의 일부입니다. 북두칠성의 길잡이별인 메라크와 두베를 이용하면 폴라리스 방향을 찾을 수 있습니다.
북극성이 하늘에서 가장 밝은 별인가요?
아닙니다. 폴라리스는 작은곰자리에서 가장 밝은 별이지만, 밤하늘 전체에서는 밝기 순위가 대략 50위권입니다. 가장 밝은 별은 시리우스입니다.
폴라리스는 항상 북쪽을 가리키나요?
2020년대 중반 기준으로 폴라리스는 북천극에서 약 0.6° 떨어져 있어 일상적으로 방향을 찾는 데는 진북을 가리키는 기준으로 충분히 정확합니다. 다만 정확한 방위각은 진북을 기준으로 약간 동쪽이나 서쪽으로 변하므로, 정밀한 항법에서는 보정이 필요합니다.
적도에서도 폴라리스를 볼 수 있나요?
적도에서는 북천극이 지평선 위에 놓이므로, 폴라리스는 항성일 동안 지평선 위아래로 조금씩 움직입니다. 북쪽 지평선이 완전히 트여 있다면 조건이 좋은 순간에 볼 수도 있지만, 안개와 대기 소광 때문에 실제 관측은 대체로 어렵습니다.
남반구에서도 폴라리스를 볼 수 있나요?
적도 남쪽의 대부분 지역에서는 폴라리스가 지평선 아래에 머뭅니다. 적도 바로 남쪽 지역에서는 특정 시간에 지평선 위로 아주 조금 떠오를 수 있지만, 매우 낮게 보여 일반적으로 관측하기 어렵습니다.
남극성도 있나요?
현재 남천극 가까이에는 폴라리스처럼 뚜렷한 남쪽의 기준별 역할을 할 만큼 밝은 별이 없습니다. 남반구에서는 흔히 남십자자리를 이용해 남쪽 방향을 추정합니다.
폴라리스는 얼마나 멀리 있나요?
폴라리스는 지구에서 약 447광년 떨어져 있습니다. 즉, 폴라리스의 빛이 우리에게 도달하는 데 약 447년이 걸리므로, 오늘 우리가 보는 폴라리스는 16세기 후반의 모습입니다.
북극성 폴라리스: 핵심 정리
폴라리스는 하늘에서 가장 밝은 별은 아니지만, 북천극에서 1°도 채 떨어져 있지 않아 북반구 밤하늘에서 방향을 찾는 데 가장 유용한 별 중 하나입니다. 또한 폴라리스는 흥미로운 삼중성계이자 가장 가까운 고전적 세페이드 변광성입니다.
북두칠성의 메라크와 두베를 이용하면 하늘에서 폴라리스를 찾을 수 있습니다. 더 빠르고 쉽게 찾고 싶다면 Sky Tonight 앱을 사용해 현재 위치에서 폴라리스가 정확히 어디에 보이는지 확인하세요. 폴라리스를 찾은 뒤에는 지평선 위 고도를 측정해 자신의 위도도 대략 추정할 수 있습니다.
