일식 때 나타나는 신비한 그림자

180년 동안 전문가들은 태양이 가려질 때 움직이는 밝고 어두운 물결의 정확한 원인을 찾지 못했습니다.

개기일식 중 태양이 얇은 빛의 띠로 좁아지면서 나타나는 그림자 띠 시뮬레이션. 사진: Sky and Telescope Magazine

2024년 첫 개기일식은 4월 8일에 일어날 예정입니다. 많은 사람들에게 이는 태양의 외층 대기인 코로나와 낮에 나타나는 별과 행성들을 볼 수 있는 절호의 기회가 될 것입니다. 하지만 태양이 한 가닥의 빛줄기로 줄어들었을 때만 볼 수 있는 또 다른 특이한 현상이 있습니다. 바로 그림자 띠입니다.

그림자 띠는 평평한 표면에 나타날 수 있는 밝고 어두운 물결 모양의 띠입니다. 천문학자 노르드그렌은 "마치 수영장 바닥에 있는 것 같습니다."라고 말합니다. 그림자 띠는 여전히 과학적 미스터리로 남아 있습니다. 천문학자들은 그림자 띠의 정확한 원인이나 왜 가끔씩만 나타나는지 알지 못합니다.

일식 동안 발생하는 모든 현상 중에서 그림자 띠는 아마도 가장 이례적인 현상일 것입니다. 이 신비로운 물결은 개기일식(태양의 원반이 달에 완전히 가려지는 시기) 직전 몇 분 동안 지면을 미끄러지듯 지나가는 모습이 관찰됩니다. 처음에는 그림자 띠가 희미하고 혼란스러워 보이지만, 개기일이 다가오면서 점점 더 정돈되고 띠 사이의 간격이 몇 센티미터로 줄어들며 더욱 뚜렷해집니다. 개기일이 끝나면 정반대의 현상이 일어납니다. 그림자 띠가 다시 나타나 점차 희미해지고 혼란스러워지다가 마침내 완전히 사라집니다.

그러나 같은 일식 내에서도 서로 다른 위치에 있는 관측자들은 그림자 띠 효과를 다르게 볼 수 있습니다. 어떤 관측자는 그림자 띠가 거의 보이지 않는다고 보고하는 반면, 어떤 관측자는 매우 선명하게 보인다고 합니다. 어떤 일식에서는 그림자 띠가 매우 선명하고 눈에 띄지만, 다른 일식에서는 매우 희미하거나 완전히 보이지 않습니다.

과학자들은 그림자 띠가 언제 처음 관찰되었는지 확실히 알지 못합니다. 아마추어 천문학자 조지 F. 챔버스의 저서 『일식 이야기』 에 따르면, 그림자 띠는 1842년 7월 8일 일식 때 처음 기록되었습니다. 1878년에는 미국 콜로라도의 관측자들이 "회절 띠"의 출현에 대비하고 있었습니다. 19세기 중반 이전에 그림자 띠 관측이 부족했던 것은 많은 사람들이 일식 중에 시선을 아래쪽이 아닌 위쪽으로 향했기 때문일 수 있습니다.

그림자 띠는 촬영하기도 어렵습니다. 일반적으로 달에 의해 태양의 약 1%만 가려지지 않을 때 나타나므로 빛이 매우 적고 대비가 매우 낮습니다. 그림자 띠가 지면을 가로질러 이동하는 평균 속도는 초당 약 3미터입니다. 그림자 띠는 보통 너비가 몇 센티미터에 불과하기 때문에 사진이나 비디오 에서 흐릿하게 보입니다. 대부분의 사진에서 그림자 띠를 식별하기 어려운 데에는 생리학적 이유도 있습니다. 정지해 있을 때보다 움직일 때 훨씬 더 쉽게 볼 수 있기 때문입니다.

2001년 6월 21일 개기일식 당시의 그림자 띠. 사진: Wolfgang Strickling/Wikimedia Commons

지난 180년 동안 전문가들은 그림자 띠를 설명하기 위해 다양한 가설을 제시해 왔습니다. 가장 초기의 설명 중 하나는 회절 띠라는 것이었습니다. 회절 띠는 빛이 고체 표면의 좁은 틈을 통과할 때 발생하는 현상으로, 가운데에는 어두운 줄무늬가, 양쪽에는 더 밝은 줄무늬가 나타납니다. 1924년, 이탈리아 천문학자 귀도 호른-다르투로는 이 띠가 지구 상층 대기의 틈새인 나선(spiralgi)에 의해 형성된 태양의 작은 구멍들이 겹쳐진 것이라고 주장했습니다.

가장 유력한 설명은 기상 효과인데, 마지막 햇빛이 지구의 난류 대기에 의해 왜곡되어 발생합니다. 이 효과는 멀리 있는 별의 빛도 왜곡시켜 반짝이는 것처럼 보이게 합니다. 별빛이 왜곡되는 이유는 지구에서 볼 때 별이 점광원이기 때문입니다. 금성이나 목성처럼 밝은 행성은 점광원이 아니지만 훨씬 더 큽니다. 따라서 지평선에 아주 가까이 있어도 반짝이는 모습은 거의 보이지 않습니다.

태양과 달은 보통 반짝거리지 않습니다. 하지만 일식 동안 태양 원반이 가느다란 빛의 필라멘트로 줄어들면, 필라멘트를 따라 있는 각 지점이 별처럼 반짝입니다. 따라서 그림자 띠는 각 지점에서 방출되는 빛의 결과일 수 있습니다. 일부 전문가들은 대기 난류로 인해 관측 조건이 나쁠수록 그림자 띠가 더 선명하게 보인다고 생각합니다.

투 타오 ( 우주 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/nhung-dai-bong-bi-an-xuat-hien-trong-nhat-thuc-4702094.html