일식 때 신비한 그림자가 나타난다

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

일식이 일어날 때 태양이 얇은 빛띠로 좁아지면서 나타나는 그림자 띠를 시뮬레이션합니다. 사진: Sky and Telescope Magazine

4월 8일은 2024년 최초의 개기일식이 일어날 예정입니다. 많은 사람에게 이는 태양의 외기권인 코로나와 낮에 나타나는 별과 행성을 관찰할 수 있는 좋은 기회가 될 것입니다. 하지만 태양이 빛의 실타래로 좁아졌을 때만 볼 수 있는 또 다른 특이한 현상이 있습니다. 바로 그림자 띠입니다.

섀도 밴딩은 단색 표면에 나타날 수 있는 밝고 어두운 물결 모양의 띠입니다. 천문학자 노르드그렌은 "마치 수영장 바닥에 있는 것 같았다"고 묘사했습니다. 이런 그림자 띠는 여전히 과학계의 미스터리로 남아 있다. 천문학자들은 이러한 현상이 무엇 때문에 나타나는지, 왜 가끔씩만 나타나는지 정확히 알지 못합니다.

일식 중에 발생하는 현상 중에서 그림자 띠는 아마도 가장 특이한 현상일 것입니다. 이러한 신비로운 잔물결은 때때로 개기일식(태양의 원반이 달에 완전히 가려지는 현상)이 일어나기 직전 몇 분 동안 지면을 가로질러 미끄러지듯 움직이는 모습이 목격됩니다. 처음에는 줄무늬가 희미하고 지저분해 보이지만, 전면성이 다가오면서 점점 더 질서가 잡히고 줄무늬 사이의 간격이 몇 센티미터로 줄어들며 더 선명해집니다. 전체 단계가 끝나면 반대의 일이 일어납니다. 그림자 띠가 다시 나타나 점점 희미해지고 무질서해지다가 결국 완전히 사라집니다.

그러나 동일한 일식 동안에도 다른 위치에 있는 관찰자는 그림자 띠 효과가 다르게 나타날 것입니다. 그림자 띠를 관찰하는 게 거의 불가능하다고 보고하는 사람도 있지만, 아주 선명하게 본다고 보고하는 사람도 있습니다. 일부 월식에서는 그림자 띠가 매우 생생하고 눈에 띄지만, 다른 때는 매우 희미하거나 전혀 보이지 않습니다.

과학자들은 그림자 띠가 언제 처음 관찰되었는지 확실히 말할 수 없습니다. 아마추어 천문학자 조지 F. 챔버스가 쓴 《일식 이야기 》에 따르면, 그림자띠 현상은 1842년 7월 8일 일식 때 기록되었다고 합니다. 1878년, 미국 콜로라도에서 관찰자들은 "회절띠"의 출현에 대비하고 있었습니다. 19세기 중반 이전에는 그림자 띠를 관찰하는 사람이 많지 않았던 것은, 일식이 진행되는 동안 많은 사람이 시선을 아래쪽이 아닌 위쪽으로 돌렸기 때문일 수 있습니다.

그림자 띠는 사진으로 찍기가 매우 어렵습니다. 이러한 현상은 일반적으로 태양의 약 1%만이 달에 의해 가려지지 않은 상태에서 나타나며, 이때는 빛이 거의 남지 않고 대비가 매우 낮습니다. 지면 위에서 움직이는 공의 평균 속도는 초당 약 3m이다. 그림자 띠는 보통 몇 센티미터 정도 폭이 좁기 때문에 사진이나 영상을 찍으면 흐릿하게 보입니다. 대부분의 이미지에서 그림자 띠를 인식할 수 없는 데에는 생리학적 이유도 있습니다. 즉, 움직일 때는 정지해 있을 때보다 관찰하기가 훨씬 쉽습니다.

2001년 6월 21일에 있었던 일식 동안 나타난 그림자 띠. 사진: Wolfgang Strickling/Wikimedia Commons

지난 180여 년 동안 전문가들은 그림자 띠를 설명하기 위해 많은 아이디어를 제안해 왔습니다. 첫 번째 설명 중 하나에 따르면, 그것은 회절대입니다. 이러한 현상은 빛 파동이 고체 표면의 좁은 틈을 통과할 때 가운데에는 어두운 줄무늬가 생기고 양쪽에는 더 밝은 줄무늬가 생길 때 발생합니다. 그러다 1924년에 이탈리아의 천문학자 기도 호른-다르투로는 이 띠가 태양의 구멍 이미지를 중첩한 것이며, 지구 상층 대기의 틈새인 스피라글리에서 형성되었다고 주장했습니다.

가장 가능성 있는 설명은 지구의 격동하는 대기에 의해 마지막 햇빛이 왜곡되어 발생한 기상 효과일 것입니다. 또한 이 효과는 먼 별의 빛을 방해하여 반짝이는 것처럼 보이게 만듭니다. 별빛은 지구에서 관찰할 때 점광원으로 보이기 때문에 왜곡됩니다. 금성이나 목성과 같이 맨눈으로 볼 수 있을 만큼 밝은 행성은 빛의 점원이 아니지만 훨씬 더 큽니다. 그러므로 관찰자는 지평선에 아주 가까이 있을 때조차도 별이 깜빡이는 것을 거의 볼 수 없습니다.

태양과 달은 보통 반짝이지 않습니다. 하지만 일식이 일어나 태양 원반이 얇은 빛줄기로 줄어들면 이 실의 각 지점이 별처럼 반짝이는 것처럼 보입니다. 따라서 그림자 띠는 각 지점에서 방출된 빛의 결과일 수 있습니다. 일부 전문가들은 망원경 관찰 조건이 나빠질수록(대기 난류로 인해) 그림자 띠가 더 생생하게 보인다고 믿고 있습니다.

투 타오 ( 우주 에 따르면)

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