21997년 9월 목성 목성, 두 개의 위성 세 개의 그림자(?)

1997년 9월 목성 목성, 두 개의 위성 세 개의 그림자(?)

날짜: 1997년 09월 07일
장소: 대전시

아래 관측은 별바라기 2.0 베타를 이용하여 목성의 영현상이 두 개 있음을 예상하고 관측한 것입니다. 의외로 멋진 위성쇼를 보았고, 재미있는 결과를 얻었기에 여기에 글을 올립니다. 목성 관측 후 토성도 보았는데, 토성 관측기는 다음에 올릴께요.

22:00

동->서 30% 근처에서 영현상 1개 발견, 예상된 것이 아니라 긴장
프로그램이 틀렸거나, 다른 특이한 현상이 있을 거라고 생각.
좀 더 지켜보자.
사진 관측(10컷 ASA 100) 후 장기전을 대비 야식 먹고...

23:30

2개의 영현상 발견. 둘의 진하기는 비슷하지만 앞에 것이 조금 더 진하고, 북적도 벨트에 가까이 있다. 두번째 것은 흐리며, 남적도 벨트에 더 가까이 있다.
프로그램 예상보다 1시간 더 빠르고, 앞의 것이 더 진한 것으로 보아 가까이 있는 유로파가 더 진하게 보인다고 생각(24시이후 틀린 생각임을 알게 됨)
프로그램이 1시간 빠르게 보이는게 이해가 안됨. 이미 2번이나 영/식 현상을 관측하여 2분이내의 오차로 잘 맞아 떨어지는 것을 확인했기때문에. 측정은 안했지만 30초 이내의 오차로 잘 맞는 것 같았다. 오늘은 어찌된 일인가?
사진 관측(15컷 ASA 800)

00:00, 아래 그림 참조

목성 서쪽으로 위성이 보이고, 1번 영현상은 이미 끝나 있는 상태고, 2번 영현상은 50%정도 전진했고, 제 3의 영현상이 막 시작된 상태. 3번 영현상은 1번보다 월씬 더 진했다. 3번은 남적도 벨트 근처에 있었다. 놀랍고, 멋있는 광경이다.
프로그램이 틀리지 않았다. 2번은 유로파, 3번은 가니메데로 프로그램에서 예상된 영현상이다. 그럼 1번 그림자는???
관측시에는 1번 영현상이 궁금하면서도 더 이상 신경쓰지 못했다. 지금부터 펼쳐지는 위성들의 쇼가 너무나 재미 있었기 때문이다.

별바라기 화면: 목성 왼쪽에는 이오, 본체에는 가니메데, 오른쪽에는 유로파가 있다.

00:10

더 재미있는 모습이 펼쳐졌다. 이오가 목성의 그림자에서 빠져나와 목성의 오른쪽(서쪽)에 모습을 드러냈다. 어둠속에서 갑자기 보이는 위성은 정말 신기했다. 이오가 그림자에서 빠져나오는 순간을 보지는 못했다. 후배와 함께 번갈아가면서 관측했는데, 두 사람이 바꾸는 순간에 이루어진 일이었다.
그러나 목성 본체에 두 개의 영현상(유로파, 가니메데)이 보이고, 목성 좌우로 이오, 유로파가 정렬해 있는 모습은 분명 장관이었다.
사진 관측(5컷 ASA 800)

00:50

오늘 관측의 하이라이트다. 가니메데가 목성 서쪽에서 삐죽이 나오는 것이다. 후배는 이것을 보고 목성에 혹이 달린 것 같다고 했다.
목성 본체에는 두개의 영현상이 있고, 그중 하나(가니메데)는 매우 진했고, 또 다른 하나(유로파)는 전보다 더 흐리게 보였다. 목성의 동쪽에는 이오가, 서쪽에는 멀리 유로파가 있고, 본체에서 이제 막 빠져나오는 가니메데가 있었다.
정말 오랫만에 보는 멋진 모습이다. 지금까지 쌓인 스트레스가 모두 풀려나가는 느낌이다. 이런것을 두고 10년 묵은 체증이 뚫렸다고 표현할 것이다.

결론:

세 번째의 영현상 관측.
프로그램은 아주 잘 맞았다.
3개의 영현상을 봤으며, 2, 3번 영현상은 유로파, 가니메데의 영현상으로 예상된 것이었으나, 1번 영현상은 예상하지 못했던 것으로 갈릴레오 위성 이외의 위성으로 생각된다. 그림자가 진했고, 그림자의 움직임이 아주 빨랐다.
1번 영현상의 주인공은 누구일까? 목성의 본체에 그림자가 보이려면 위성이 크거나, 공전 반지름이 작아야한다. 역서의 자료를 보면서 예상되는 위성을 찾아 보자. 먼저 그림자가 꽤 빠르게 지나갔다. 정확이 시간을 측정하지않은 것이 후회되지만, 주관적 생각으로는 유로파보다 더 빨랐고, 1주일 전에 관측한 이오의 그림자보다도 더 빨랐다. 이점을 근거로 하여 공전주기가 유로파보다 작은 것을 고르면, 모두 4개 아말테아, 테베, 애드래스테아, 메티스이다. 이들 4개 모두 하루보다 짧은 공전주기를 가지고 있었다. 다행스럽게도 다른 위성의 공전주기는 100일을 넘어갔다. 즉 도저히 후보에 올릴 수 없는 조건이다. 시간 관측 안한 것이 조금 위안이 된다
다음으로 위성의 공전 장반경을 볼 때 모두 갈리레오 위성보다 작은 값을 가진다. 즉 유로파보다 크기가 작아도 더 진한 그림자를 만들 수 있는 조건을 만족한다.
위성의 크기를 비교해보면, 아말테아(135)가 가장 크고, 테베(55)가 두 번째이고, 메티스(20), 애드레스테아(13)의 순서다.
지금부터는 수치 계산을 하지 않고서는 결론을 내릴 수 없다. 다시 한 번 위치와 시간 측정을 정확이 하지 않은 것이 아주 많이 후회스럽다. 위성의 각 속도만 계산해도 결정적인 단서가 될 수 있을텐데..... 지금 복잡한 계산하기는 싫고, 일단은 간단한 계산으로 '크기/공전장반경'을 계산하여 비교하였다. 그림자 크기 및 진하기는 위성의 크기에 비례하고 공전장반경에 반비례할 거라는 단순한 생각에서다. 아래표 참조.
크기/공전장반경 값을 비교하면 아말테어가 0.7로 다른 3개보다 압도적으로 크다. 그러나 유로파의 2.34보다 작은 값으로 유로파보다 진하게 보인것을 설명할 수 없다.
주관적으로는 아말테어라고 주장하고 싶지만 역시 복잡한 계산을 해야 정확한 결론을 내릴 수 있겠다. 아니면 목성 관측 전문 기관에 외뢰를 하던지..
1번 영현상의 주인공이 아말테어 또는 테베일 경우 이들의 공전 주기가 0.5, 0.67인 것을 고려하면 오늘(8일) 저녁도 밤새도록 보면 이들의 영현상을 볼 수 있다는 계산이 나오는데. 오늘도 볼 수 있을까? (날씨는 좋았지만 관측은 하지 않았다.)

공전 공전장반경 크기(km) 크기/공전장반경
주기 (1000 km)
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이오 1.77 422 1815 3.75
유로파 3.55 671 1569 2.34
가니메데 7.15 1070 2631 2.46
칼리스토 16.69 1883 2400 1.27
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아말테아 0.50 181 135*83*75 0.7
테베 0.67 222 55*45 0.2
애드레스테아 0.30 129 13*10*7.5 0.1
메티스 0.29 128 20 0.15
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기타:
여기서 말하는 프로그램은 별바라기 2.0 베타판입니다. 오늘 관측으로 계산의 정확성이 입증됐다고 판단됩니다. 조만간 목성의 위성을 입체적으로 보여주는 프로그램을 공개할 예정입니다. '별'일이 없기를....

2024년 10월 추가 작성

망원경: 아마도 텔레뷰 프론토, 미드 4인치 SCT, 국산 4인치 굴절 + 적도의(?)
카메라: 니콘 F3
이때 찍은 사진들은 지금도 어딘가 필름이 있을 듯하다. 찾아보자....
NASA Horizon 을 이용하면 1번 그림자의 주인을 을 알 수 있을 듯 하다. 나중에 한 번 해 보자...
위 글은 아마도 유니텔 또는 하이텔 천문 동회에 올린 듯 하다.

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최종 변경: 2024-10-05