왜 금성은 달 다음으로 밝헤 보일까

새벽이나 황혼의 하늘에서 달 다음으로 강한 빛으로 눈에 들어오기 쉬운 것이 금성이다. 금성이 달을 빼면 밤하늘에서 가장 밝은 천체로 눈에 띄는 배경에는 여러 요인이 겹쳐 있다.

국제천문연맹(IAU) 연구원은 금성은 1등성보다 100배 밝다고 말했다. 천문학에서 사용하는 등급은 수치가 더 음수가 될수록 밝으며 1등성 중에서도 밝은 시리우스 시등급은 -1.47, 금성은 -4.14다. 이 2.67등급 차이는 밝기로 환산하면 12배에 해당한다. 또 1등성 중 가장 어둡다고 여겨지는 레굴루스 시등급은 1.35다. 레굴루스와 금성 밝기를 비교하면 157배다.

왜 금성은 이토록 밝게 보이는지 주요 이유로는 5가지를 들 수 있다. 첫째 금성 반사율이 매우 높다는 것. 금성 알베도(반사율)는 0.76으로 받은 태양광 76%를 반사한다고 한다. 참고로 완전한 거울은 태양광을 100% 반사하고 지구는 30%, 달 표면은 7%만 반사한다고 한다.

둘째 반사율 높이를 만드는 두꺼운 구름이 있다는 것. 금성이 높은 반사율을 가지는 배경에는 지표면에서 48~70km 상공에 펼쳐진 구름층 존재가 있다. 이 구름은 주로 황산의 미세한 액적으로 구성되어 있으며 액적은 박테리아 정도 크기라고 한다. 이런 액적이 태양광을 효율적으로 산란시키기 때문에 금성은 강하게 빛나 보인다고 한다.

셋째 지구에 비교적 가깝고 거리가 크게 변한다는 것. 금성과 지구 평균 거리는 1억 7,000만km이며 평균 거리만으로 보면 수성이 지구에 가장 가까운 행성이 되는 경우도 있다. 그럼에도 금성은 수성보다 크고 같은 거리라면 더 많은 빛을 반사해 밝게 보인다고 한다.

다만 금성과 지구 거리는 일정하지 않다. 금성이 지구와 태양 사이에 들어가는 내합에서는 지구로부터의 거리가 3,800만km까지 줄어든다고 미항공우주국 나사(NASA)는 설명하고 있지만 내합 부근의 금성은 극단적으로 어둡게 보이는 경우가 있다고 알려져 있다.

넷째 위치 관계에 따라 비춰진 면의 보이는 방식이 변한다는 것. 그 이유로 내행성은 지구에서 보면 달처럼 차고 기우는 것처럼 보이기 때문이라고 설명하고 있다. 내합에서는 금성의 비춰진 면이 지구에서 완전히 보이지 않게 되는 반면 지구와 금성이 태양을 사이에 두고 반대편에 늘어서는 외합에서는 비춰진 면 대부분이 보이지만 그때의 금성은 지구에서 매우 멀고 겉보기 크기가 최소가 되어 어둡게 보인다고 한다.

다섯째 구름이 빛을 지구 방향으로 산란시켜 밝기를 끌어올릴 가능성이 있다는 것. 2006년 연구에 따르면 금성 구름에 있는 황산 액적이 태양광을 지구 방향으로 산란시킬 가능성이 있다. 이 구름이 빛을 지구 방향으로 산란시키는 현상을 글로리라고 부르며 무지개와 같은 광학 효과의 일종이라고 설명했다.

한편 금성보다 토성의 위성인 엔셀라두스 쪽이 알베도가 높지만 금성이 태양에 더 가까워 받는 빛이 강해지기 때문에 지구에서 보면 금성이 훨씬 밝다고 한다.

이런 반사율·거리·위상의 변화가 조합되어 금성 시등급은 -4.92에서 -2.98 범위에서 변화할 가능성이 있지만 그럼에도 도시 지역에서도 연중 관측할 수 있을 정도 밝기라는 설명이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.