별이 반짝이는 이유는 무엇일까?
빛나는 별을 과학으로 들여다보다
밤하늘을 올려다보면 별들이 반짝이며 아름답게 빛납니다.
어떤 별은 금빛으로, 어떤 별은 푸른빛으로 깜빡이기도 하죠.
그런데 왜 별은 계속해서 반짝이는 걸까요?
별빛 자체가 깜빡이는 걸까요, 아니면 우리가 그렇게 보는 걸까요?
이제 그 과학적 이유를 함께 살펴보겠습니다.
1. 별빛은 원래 일정하다
먼저 알아야 할 것은 별빛은 본래 ‘깜빡이지 않는다’는 점입니다.
별은 스스로 빛을 내는 항성이며, 대부분 일정한 밝기로 지속적으로 빛납니다.
하지만 지구에서 보는 우리는 그 빛이 깜빡이는 것처럼 느끼게 됩니다.
그 이유는 바로 지구의 대기 때문입니다.
2. 대기의 흔들림, 별빛의 왜곡
별빛은 수백, 수천 광년 떨어진 곳에서 출발하여 지구로 도달합니다.
지구 대기를 통과할 때, 공기의 흐름과 온도 차에 의해 빛의 경로가 미세하게 바뀝니다.
이 현상을 대기 굴절(Atmospheric Refraction)이라고 합니다.
굴절된 빛이 망막에 도달할 때, 별이 위치를 미세하게 바꾸는 것처럼 보여 ‘반짝이는’ 효과가 생기는 것입니다.
3. 별은 점, 행성은 면
그런데 왜 행성은 반짝이지 않을까요?
그 이유는 관측상의 ‘크기’ 차이입니다.
별은 너무 멀리 있어 점처럼 보이지만, 행성은 상대적으로 가까워 작은 원판 형태로 보입니다.
점광원은 작은 위치 변화에도 반짝이지만, 면광원은 평균화되어 깜빡임이 거의 없습니다.
그래서 별은 반짝이고, 행성은 안정적으로 보이는 것입니다.
4. 고도가 낮을수록 더 반짝인다
지평선 가까운 별일수록 대기를 더 두껍게 통과합니다.
이때 공기층이 더 많아지고, 별빛이 더 많이 왜곡되면서 반짝임이 심해집니다.
그래서 수평선 근처 별은 색이 자주 바뀌거나 심하게 깜빡이는 현상이 발생합니다.
5. 색이 바뀌는 이유는?
별이 반짝일 때 색이 순간적으로 파란빛, 붉은빛으로 바뀌는 걸 느낀 적이 있나요?
이는 공기층에 의해 서로 다른 파장의 빛이 굴절되는 정도가 달라서 생기는 현상입니다.
이를 색수차(Chromatic Aberration)라고 부르며, 대기가 프리즘처럼 작용해 일어납니다.
6. 반짝임을 줄이는 방법은?
천문학자들은 반짝임을 ‘노이즈’로 여깁니다.
이를 보정하기 위해 ‘적응 광학 기술(Adaptive Optics)’이나 ‘우주 망원경’을 사용합니다.
예: 허블 우주망원경은 대기를 통과하지 않기 때문에 매우 선명한 별빛 이미지를 제공합니다.
결론: 반짝임은 아름다움과 과학이 만나는 순간
별이 반짝이는 이유는 단순한 로맨틱한 표현이 아니라, 지구 대기라는 과학적 이유가 있습니다.
하지만 그 현상 덕분에 우리는 하늘을 더 신비롭게 느끼게 되죠.
다음에 별을 볼 때는, 그 반짝임 속에 담긴 과학과 아름다움을 함께 떠올려보세요.