시차와 연주 시차
한쪽 눈을 번갈아 감으며 가까운 연필을 보면, 연필이 먼 배경에 대해 움직여 보여요. 이렇게 관측하는 위치에 따라 물체의 방향이 달라지는 것을 시차라고 해요. 지구가 태양 주위를 공전하면 가까운 별도 먼 배경 별에 대해 조금씩 움직여 보여요. 이 움직임에서 연주 시차를 구하면 별까지의 거리를 알 수 있어요.
2022 개정 교육과정중학교 과학 별과 우주 · 연주 시차를 이용하여 별까지의 거리 구하기행성우주과학 태양과 별의 관측 · 별의 시차를 이용한 거리 측정고급 지구과학 우주 · 연주 시차를 이용하여 별까지의 거리 구하기교육과정 밖 연주 시차 운동의 모양 (원 · 타원 · 직선)
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이하은T 과학 실험실
연필까지 거리
두 관측 위치 사이
보는 눈
관측한 뒤
별
내 별까지 거리
하늘 창 확대
별의 위치교육과정 밖
빠르기
거리에 따른 시차
두 관측 위치 사이 거리가 같을 때, 연필이 멀어질수록 시차가 작아져요
시차 (°)다른 관측 위치 사이 거리
시간에 따른 별의 위치
배경 별에 대해 가까운 별이 좌우로 움직인 각도예요 · 6개월 간격으로 양 끝에 오며, 양 끝 사이 각도는 연주 시차의 2배(2p)예요
별의 위치 변화 (″)±p
6개월 간격으로 찍은 하늘 사진
같은 하늘을 지구가 공전 궤도의 반대편에 있을 때 찍었어요. 가는 선의 간격은 0.1″이에요.
사진 속 별
1. 별이 움직인 각도 읽기
관측 1과 관측 2에서 가까운 별(노란 별)의 위치 차이를 눈금으로 읽어요. 이 각도가 2p예요.
″
2. 연주 시차 p 구하기
연주 시차는 6개월 동안 움직인 각도의 절반이에요.
″
3. 거리 구하기
거리(pc) = 1 ÷ 연주 시차(″) 이에요. 1 pc는 약 3.26광년이에요.
pc
내가 구한 별까지의 거리
연주 시차와 거리
연주 시차가 작을수록 별이 멀어요 · 연주 시차와 거리는 반비례해요
거리 = 1 ÷ 연주 시차내가 구한 별
가까운 별의 연주 시차와 거리
시차
보는 곳이 바뀌면 방향이 바뀌어요
- 두 곳에서 같은 물체를 볼 때 생기는 방향의 차이(각도)예요
- 물체가 가까울수록, 두 관측 위치 사이가 멀수록 시차가 커요
- 먼 배경은 거의 움직이지 않아서 기준으로 삼아요
연주 시차
지구 공전으로 생기는 시차
- 지구가 공전 궤도의 반대편에 있을 때(6개월 간격) 별을 관측해요
- 이때 생기는 시차의 절반을 연주 시차 p라고 해요
- 태양과 지구 사이 거리(1 AU)를 별에서 본 각도와 같아요
거리
거리(pc) = 1 ÷ p(″)
- 연주 시차가 1″인 별까지의 거리가 1 pc(파섹)이에요
- 1 pc ≈ 3.26광년 ≈ 206,265 AU
- 연주 시차와 거리는 반비례해요
한계
아주 먼 별은 연주 시차가 너무 작아요
- 가장 가까운 별도 연주 시차가 1″보다 작아요 (1″ = 1°의 3600분의 1)
- 먼 별은 연주 시차를 재기 어려워서 별의 밝기 같은 다른 방법을 함께 써요
연주 시차 운동의 모양교육과정 밖
직선 · 타원 · 원
- 황도면 가까이 있는 별은 1년 동안 거의 직선으로 왕복해요
- 황극 쪽에 있는 별은 원을, 그 사이는 타원을 그려요
- 어느 경우든 가장 길게 움직인 각도의 절반이 연주 시차예요
생각해 보기
- ① 탭에서 연필을 멀리 두면 배경에서 연필이 움직여 보이는 정도가 어떻게 달라지나요? 두 관측 위치 사이를 넓히면 어떻게 되나요?
- 연주 시차를 구하려면 왜 6개월 간격으로 관측해야 할까요? 하루 간격으로 관측하면 어떻게 될까요?
- 시리우스의 연주 시차는 프록시마 센타우리의 약 절반이에요. 두 별까지의 거리는 어떤 관계일까요?
- ② 탭에서 북극성을 고르고 하늘 창을 100배로 확대해 보세요. 연주 시차로 거리를 재기 어려운 까닭은 무엇일까요?
- 만약 지구가 지금보다 태양에서 2배 먼 궤도를 돈다면, 같은 별의 연주 시차는 어떻게 될까요?