오렌지빛 태양을 두 눈에 담다
“낮에도 별을 볼 수 있을까요?”
지난 5월 29일, 어린이 우주 기자단에게 국립대구과학관 이예정 운영원이 질문을 던졌어요. 어린이 기자들은 “볼 수 있다”와 “보이지 않는다”로 의견이 분분하게 갈렸죠. 이예정 운영원은 “낮에 볼 수 있는 유일한 별은 태양”이라고 정답을 알려줬어요. 이날 어린이 우주 기자단 12명은 국립대구과학관에 모여 태양의 특징과 관측 방법을 배웠습니다.
별은 스스로 빛과 열을 내는 천체로, 태양도 별에 속해요. 태양은 지구에서 약 1억 5000만 km 떨어졌지만, 다른 별들은 지구에서 최대 수조 km 이상 떨어졌어요. 또 지구 대기가 태양 빛을 퍼뜨려 하늘 전체를 밝게 만들고, 멀리서 오는 별빛을 가려요. 그래서 지구에서는 낮에 태양만 볼 수 있지요. 이예정 운영원은 “대기가 매우 희박한 달, 수성에서는 한낮에도 다양한 별을 관측할 수 있다”고 설명했습니다.
태양에 대해 배운 어린이 기자들은 태양 관측용 안경을 만들었어요. 태양을 맨눈으로 보면 강한 빛 때문에 눈이 부셔요. 따라서 햇빛이 들어오는 양을 줄여주는 특수 필름을 통해서 봐야 해요. 어린이 기자들은 종이로 된 안경다리를 얼굴 크기에 맞게 접고, 검은색 특수 필름을 몸통에 붙였어요.
직접 만든 안경을 쓰고 하늘을 올려다보자, 주황색으로 빛나는 태양이 보였어요. 태양의 표면 온도는 약 6000K(켈빈)●로, 표면의 색은 주황색을 띠어요. 정찬영 어린이 기자는 “맨눈으로는 눈이 따가워 잘 보기 힘들었는데, 안경을 쓰니 오렌지빛 태양이 선명하게 보였다”고 감탄했습니다.
지구와는 다른 우주의 환경
더 자세한 태양을 보기 위해 어린이 우주 기자단은 국립대구과학관의 천지인학당 4층에 있는 천문대로 이동했어요. 이곳에는 태양과 달을 관측할 수 있는 천체망원경이 설치되어 있지요. 관측에 앞서 이예정 운영원은 태양에서 볼 수 있는 대표적인 현상인 흑점과 홍염, 플레어에 대해 설명했습니다.
흑점은 태양 표면에서 주변보다 온도가 낮아 검게 보이는 부분이에요. 흑점의 위치와 크기, 개수는 일정하지 않아요. 약 11년 주기로 개수와 면적이 커졌다가 작아지기를 반복하죠. 이예정 운영원은 “올해는 흑점의 개수가 가장 많고 태양 활동이 활발한 극대기에 가깝다”고 했어요.
홍염은 태양의 가장자리에서 뜨거운 기체가 솟아오르는 현상입니다. 마치 붉은 불기둥처럼 보이지요. 플레어는 태양의 대기에서 강한 빛과 에너지가 폭발적으로 나오는 현상이에요. 에너지가 강해 지구의 통신이나 위성의 활동에 장애를 일으킬 때도 있지요. 홍염과 플레어는 모두 태양의 활동이 활발한 극대기에 더 자주 관측됩니다.
설명을 들은 어린이 기자들은 천체망원경으로 태양을 관측했어요. 김래오 어린이 기자는 “한쪽 눈을 찡그려 렌즈를 들여다보니, 흑점 8개가 보였다”고 했어요. 김서아 어린이 기자는 “태양 가장자리에서 불기둥이 솟아오르는 걸 봤다”고 했습니다.
관측을 마친 뒤에는 우주 환경에 관한 실험을 진행했어요. 우주는 물질이 거의 존재하지 않는 진공에 가까운 공간이에요. 진공에서는 물체를 누르는 공기의 압력이 매우 낮아, 물체의 부피가 커지고 성질이 달라져요. 어린이 기자들은 감압 용기에 여러 물체를 넣고 공기를 빼내어 진공에 가까운 환경을 만들었어요. 그다음 물체의 변화를 관찰했지요.
먼저 마시멜로를 넣고 용기의 공기를 빼내자, 마시멜로가 빵빵하게 부풀어 올랐어요. 사이다를 넣었을 땐 액체 속에 녹아 있던 이산화탄소 기체가 빠져나와 탄산 기포가 더 많이 생겼죠. 약 80℃인 물을 넣으니, 물의 끓는점인 100℃에 도달하지 않았는데도 수증기가 나오며 보글보글 끓었습니다. 이예정 운영원은 “물의 끓는점은 기압이 낮아질수록 점차 내려간다”며 “진공에 가까운 우주에서는 100℃보다 훨씬 낮은 온도에서 물이 끓는다”고 설명했어요.
김서아 어린이 기자는 “지구와 우주의 환경이 얼마나 다른지 실험을 통해 배워서 쉽게 이해할 수 있었다”고 말했어요. 김원율 어린이 기자는 “책과 영상으로만 보던 흑점과 홍염을 직접 관측해 감동적이었다”고 소감을 전했습니다.
용어 설명
●K(켈빈): 세상에서 가장 낮은 온도인 절대0도(0K)를 기준으로 정한 온도. 0K=영하 273.15℃.
