일식 때 나타나는 신비한 그림자

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

개기일식 동안 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 외기권인 코로나와 낮에 나타나는 별과 행성들을 볼 수 있는 좋은 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 같아요."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 특이한 현상일 것입니다. 이 신비로운 물결은 개기일식(태양의 원반이 달에 완전히 가려지는 시기) 직전 몇 분 동안 지면을 미끄러지듯 지나가는 모습이 목격되기도 합니다. 처음에는 띠가 희미하고 무질서하게 보이지만, 개기일식이 다가오면서 띠는 더욱 체계화되고 띠 사이의 간격이 몇 센티미터로 줄어들며 더욱 뚜렷해집니다. 개기일식이 끝나면 정반대의 현상이 일어납니다. 그림자 띠는 다시 나타나 점차 희미해지고 무질서해지다가 마침내 완전히 사라집니다.

그러나 같은 일식 내에서도 서로 다른 위치에 있는 관측자들은 그림자 띠 효과를 다르게 볼 수 있습니다. 어떤 관측자는 그림자 띠를 거의 볼 수 없다고 하지만, 어떤 관측자는 아주 선명하게 본다고 합니다. 어떤 일식에서는 그림자 띠가 매우 생생하고 쉽게 볼 수 있지만, 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, 이 현상은 1842년 7월 8일 일식 때 처음 기록되었습니다. 1878년 무렵, 미국 콜로라도의 관측자들은 "회절 띠"의 출현에 대비하고 있었습니다. 19세기 중반 이전에 그림자 띠 관측이 부족했던 것은 많은 사람들이 일식 때 시선을 아래쪽이 아닌 위쪽으로 향했기 때문일 수 있습니다.

그림자 띠는 촬영하기도 매우 어렵습니다. 일반적으로 달에 의해 태양의 약 1%만 가려져 빛이 거의 없고 대비가 매우 낮을 때 그림자 띠가 나타납니다. 그림자 띠가 지면을 가로지르는 평균 속도는 초당 약 3미터입니다. 그림자 띠는 보통 너비가 몇 센티미터에 불과하기 때문에 사진이나 동영상 에서는 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 180여 년 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 가운데에는 어두운 줄무늬가, 양쪽에는 더 밝은 줄무늬가 생길 때 발생합니다. 1924년, 이탈리아 천문학자 귀도 호른-다르투로는 이 띠가 지구 상층 대기의 틈새인 스피라글리(spriragli)에 의해 형성된 태양의 작은 구멍들이 겹쳐진 것이라고 주장했습니다.

가장 유력한 설명은 지구의 난류 대기에 의해 마지막 햇빛이 왜곡되어 발생하는 기상 효과입니다. 이 효과는 멀리 있는 별의 빛도 왜곡시켜 반짝이는 것처럼 보이게 합니다. 별빛이 왜곡되는 이유는 지구에서 볼 때 별이 점광원이기 때문입니다. 육안으로 명확하게 볼 수 있는 금성이나 목성과 같은 밝은 행성들은 점광원이 아니라 훨씬 더 큽니다. 따라서 지평선에 아주 가까이 있을 때조차 반짝이는 것처럼 보이는 경우는 드뭅니다.

태양과 달은 보통 반짝거리지 않습니다. 하지만 일식 동안 태양 원반이 가느다란 빛줄기로 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