반짝임

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반짝임(twinkling 트윙클링[*]; scintillation 신틸레이션[*], 문화어: 반짝)[1]이란 멀리 떨어진 밝은 물체를 어떤 매질을 통해 보았을 때 발생하는 겉보기 밝기나 위치의 변화를 가리키는 속된 용어이다.[2] 항성과 행성의 경우와 같이 문제의 물체가 지구의 대기 바깥에 존재할 때는 이 현상을 ‘천문학적 반짝임’(astronomical scintillation)이라 한다. 지구 대기 안에서 일어나는 반짝임 현상은 ‘지구의 반짝임’(terrestrial scintillation)이라 한다.[3] 대기로 인한 반짝임은 시상에 영향을 끼치는 세 가지 지배적 요소 중 하나이며, 조도의 변화로 정의된다. 간단히 말해, 별의 반짝임은 빛이 대기 층을 통과함으로써 일어난다. 반짝임 현상은 행성의 상의 깜빡임(flicker)을 일으키지 않는다.[4][5] 대부분의 반짝임 효과는 공기 밀도상의 소규모 변동으로 인한 변칙적인 굴절로 인해 일어난다. 이는 대체로 온도경사(temperature gradients)와 관련이 있다.[6][7] 반짝임 효과는 천체가 천정 가까이(머리 꼭대기)에 있을 때보다 지평선 근처에서 더욱 확연해진다.[8] 대기로 인한 반짝임은 신틸로미터를 이용해 정량적으로 측정할 수 있다.[9] 수신 장치의 조리개를 큰 것을 사용함으로써 반짝임의 효과를 감소시킬 수 있다. 이 감소 효과를 aperture averaging이라 한다.[10][11]

행성의 반짝임[편집]

행성과 별, 다른 천체의 빛 역시 반짝이는 것처럼 보인다.[12]

별들은 지구에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 점광원으로 보이며, 빛의 경로를 굴절시키는 렌즈 또는 프리즘의 구실을 하는 지구 대기의 요동에 쉽게 영향을 받는다. 반짝임은 천체가 점광원으로 작용, 즉 그 크기가 너무 작아서, 빛살이 인간의 망막에 들어올 때 한 빛살이 한 개의 간상세포로 들어오기 때문에 발생한다. 점광이 일렁일렁 움직이면서 눈에 들어오는 빛살의 위치도 한 간상세포에서 또다른 간상세포로 이동하고, 그 결과 별이 "반짝"이게 된다. 지구에 가까워서 크게 보이는 천체, 즉 달이나 행성들은 공간상의 여러 점을 포함하는 형태로 보이며 측정 가능한 반지름이 있는 원반으로 관측된다. 복수의 점광원이 지구 대기를 가로지르면, 그 빛들의 위치이동이 서로서로를 벌충하여 상쇄되고, 관측자는 그 천체의 빛의 변화가 적은 것으로 인지하게 된다.[13][14]

참조 사항[편집]

주석[편집]

  1. 한국천문학회 편 《천문학용어집》 280쪽 우단 위에서 6째줄에서는 scintillation을 ‘깜빡임’으로 번역하고 있다. 그러나 이 경우 빛의 시상이 일렁거리는 scintillation 과 빛이 아예 나갔다 다시 들어오는 flicker의 서술상 구분이 애매해질 우려가 있기에 ‘반짝임’으로 번역하였다.
  2. Wang,Ting-I; Williams, Donn; "Scintillation technology bests NIST", InTech, May 1, 2005
  3. " NASA Aerospace Science and Technology Dictionary", NASA.gov
  4. Kenyon, S.L.; Lawrence, M. et al; "Atmospheric Scintillation at Dome C, Antarctica", Astronomical Society of the Pacific 118 924-932
  5. (1952) Why do Stars Twinkle?. Irish Astronomical Journal 2 (1): 5–8. Bibcode1952IrAJ....2....5E.
  6. Sofieva, V. F.; Sofieva, A.S.; et al "Reconstruction of internal gravity wave and turbulence parameters in the stratosphere using GOMOS scintillation measurements" Journal of Geophysical Research 112
  7. VanCleave, Janice; "Stellar Scintillation: Twinkling Stars" JVC's Science Fair Projects, May 2, 2010
  8. "Scintillation or Atmospheric Boil", noaa.gov
  9. Chun, M.; Avila, R; "Turbulence profiling using a scanning scintillometer", Astronomical Site Evaluation in the Visible and Radio Range, Astronomical Society of the Pacific 266:72-78
  10. Perlot,.N.; Fritzsche, D. "Aperture-Averaging - Theory and Measurements", elib - Electronic Library
  11. (2000) Aperture averaging of optical scintillations. Waves in Random and Complex Media 10 (1): 53–70.
  12. Wheelon, Albert D. "Electromagnetic Scintillation: Volume 2, Weak Scattering", Cambridge University Press, Jul 31, 2003
  13. Graham, John A. "Why do stars twinkle?" Scientific American, October 2005
  14. Byrd, Deborah; "Why don’t planets twinkle as stars do?", Earthsky, October 24, 2005