유성: 지구 대기권으로 매우 빠른 속도로 돌입하여 밝은 빛줄기를 형성하는 것

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유성(流星; 문화어: 별찌, meteorite)은 별똥 또는 별똥별이라고도 하며, 유성체(문화어: 별찌)가 지구 대기권으로 매우 빠른 속도로 돌입하여 밝은 빛줄기를 형성하는 것이다. 유성은 지구 대기에서 일어나는 현상이며, 스스로 빛을 내는 항성과는 다른 것이다.

유성은 혜성에서 떨어져 나온 돌가루라고 생각할 수 있으며, 유성이 되는 유성체는 대부분 굵은 모래알 정도로 작은 것들이다. 100km 정도 떨어져 있는 두 지점에서 유성을 동시에 관측하면 유성이 발생한 고도를 측정할 수 있다. 맨눈으로 볼 수 있는 유성은 대부분 약 70km 상공에서 발생한 것이다. 또한 스트로보스코프(Stroboscope)를 사용하여 유성을 사진으로 촬영하면 유성체의 속력을 측정할 수 있는데, 평균 50km/s 정도로 측정된다. 지구의 대류권의 두께가 10km 정도임을 생각하면 매우 빠름을 알 수 있다.

혜성에서 나온 유성체는 초기에는 잘 모여서 띠를 이루다가 시간이 지남에 따라 햇빛에 의한 압력, 해와 목성과 같은 태양계 안의 큰 천체에 의한 중력 건드림(섭동)에 의해 원래 궤도를 이탈하여 태양계의 황도면에 퍼지게 된다. 나이가 젊은 유성류 속에는 혜성이 한 번 해에 접근할 때 함께 나온 젊은 유성체 띠가 존재하는데, 이 띠를 지구가 관통할 때면 1초당 1개 정도로 별똥이 매우 많이 나타나며 그것들은 하늘의 한 점에서 나오는 것으로 보인다. 이것을 별똥만발(meteor outburst)이라고 한다. 혜성으로부터 나온 지 어느 정도 오래된 유성체들은 느슨한 형태로 유성체 흐름을 이루고 있다. 그 속을 지구가 관통할 때면 1분당 1개 정도의 유성을 볼 수 있다. 이것을 유성우라고 한다. 또한 모혜성에서 떨어져 나온 지 많은 시간이 흘러 원래 궤도에서 벗어난 유성체들이 지구 대기 속으로 돌입하여 생기는 유성은 산발유성이라고 한다.

실제로 빛을 내는 부분은 뜨거워진 유성체 자체가 아니다. 유성체가 그 주위를 둘러싼 대기 속의 원자와 분자를 이온화했다가 그것이 재결합될 때, 또 들뜸 상태가 되었다가 되어가라앉음 상태가 될 때, 빛이 나오게 된다. 이 빛들은 원자나 분자의 종류에 따라 특유의 파장을 갖는데 그 때문에 유성의 빛깔이 다른 것이다. 이때 유성체에서 증발한 철, 마그네슘과 같은 원소도 마찬가지로 특유의 색깔을 내게 된다.

평범한 유성보다 훨씬 밝은 유성을 말한다. 동양에서는 천구성(天狗星)이라고 불렀으며, 서양에서는 ‘fireball’이라 하는데, 이를 한자 용어로 ‘화구(火球)’로 번역했다. 국제천문연맹의 정의에 따르면, 화구는 지상에서 맨눈으로 볼 수 있는 행성들보다 더 밝은 유성을 말한다. 즉, 안시등급으로 -4등급보다 밝은 유성을 말한다. 유성을 연구하는 아마추어 천문가들의 모임인 국제유성기구는 국제천문연맹보다 더 과학적으로 정의하였다. 즉, 화구는 천정에서 보면 안시등급이 -3등급보다 밝은 것이라고 하였다. 이것은 지평선 근처의 하늘이 천정보다 더 밝고, 또한 유성에서 나온 빛이 대기를 통과해 오는 거리가 더 멀다는 점을 보정하여 생각하는 것이다. 즉 고도가 5도인 유성이 -1등급으로 관측되더라도 실제로 그 유성이 발생한 곳의 바로 아래에 있는 사람은 -6등급으로 보게 될 것이므로 화구로 취급한다는 것이다.

삼국사기, 고려사, 조선왕조실록, 승정원일기 등에는 화구에 관한 기록이 많이 나온다.

소리가 나는 유성을 영어로는 ‘bolide’라고 하는데, 국제천문연맹에서는 이 용어에 대해서 따로 정의하지는 않고 화구과 같은 범주로 취급한다. 한국의 역사 기록에는 소리가 나는 유성의 기록이 여럿 있다.

• 유성 중 밝은 것을 특히 화구 또는 불꽃별똥이라고 한다.
• 유성이 다 타지 않고 지상에 떨어진 것을 운석 또는 별똥별이라 한다.
• 유성 중 하늘의 특정 지점에서 떨어지는 듯이 보이는 유성의 무리를 유성군(또는 별똥떼), 유성우(또는 별똥비), 별똥소나기, 별똥만발 등으로 부른다.
• 동일한 유성군의 유성들이 시작되는 듯 한 점에 모이는 특정 지점을 복사점이라 한다.
• 유성군에 속하지 않는 유성을 산발유성 또는 산발별똥이라 한다.

• 안상현, 1995, "한국, 일본, 중국의 역사 기록에 나오는 별똥만발 기록의 새로 고친 목록", 한국우주과학회지, Vol.22, No.3
• 이병도 역, 김부식 저, 《삼국사기》, 을유문화사, 1983(원본은 고려 인조대 간행).
• 《고려사》 〈志〉, 조선초.
• 《조선왕조실록》, 조선시대.

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• 유성 - 두산세계대백과사전
• 한국천문연구원
• (영어) 국제유성기구(IMO)
• (영어) 국제천문연맹(IAU)