밤하늘에는 수많은 별이 반짝반짝 빛납니다. 별은 스스로 빛을 내는 천체를 말해요. 사람들은 아주 오랜 옛날부터 빛나는 별들을 묶어 별자리를 만들고, 하늘의 지도를 만들기도 했습니다.

◇계절에 따라 볼 수 있는 별자리 달라

우리나라는 계절에 따라 볼 수 있는 별자리가 다릅니다. 봄에는 목자자리, 사자자리, 처녀자리가, 여름에는 독수리자리, 거문고자리, 백조자리가 보여요. 가을에는 물고기자리, 안드로메다자리, 페가수스자리, 물병자리가, 겨울에는 작은개자리, 큰개자리, 황소자리, 쌍둥이자리, 오리온자리 등이 보이죠.

계절에 따라 별자리가 다르게 보이는 까닭은 지구가 한 시간에 15도씩 서쪽에서 동쪽으로 자전하기 때문입니다. 그러면서 별자리들이 북극성을 중심으로 처음 위치에서 서쪽으로 움직이는 것처럼 보이는 것이죠. 이렇게 시간에 따라 일정하게 별자리의 위치가 바뀌기 때문에 별자리만 보고도 시간을 짐작할 수 있습니다.

하지만 계절에 관계없이 일 년 내내 볼 수 있는 별자리도 있습니다. 북극성 가까이 있는 별자리로 큰곰자리, 작은곰자리, 카시오페이아 자리가 바로 그것이죠.

북극성은 지구의 자전축 바로 위에 있기 때문에 일 년 내내 위치가 변하지 않습니다. 그렇기 때문에 북극성을 기준으로 다른 별자리를 찾아 움직이는 모습을 관찰할 수 있어요.

◇별자리는 어떻게 생겨난 걸까요?

별자리는 기원전 수천 년경, 유목 생활을 하던 칼데아인들이 별들을 연결한 형태에 동물 모양을 비유한 데서 유래됐습니다.

기원전 3000년경에는 지금까지 알려진 12개의 별자리인 양, 황소, 쌍둥이, 게, 사자, 처녀, 천칭, 전갈, 사수, 염소, 물병, 물고기자리가 만들어졌어요. 이 별자리는 태양이 다니는 길인 황도를 중심으로 하늘을 대략 12개로 나누어 정한 것으로, 황도 12궁이라고 합니다.

이후 이집트와 유럽 등으로 별자리가 알려지고, 각 나라에서 더 많은 별자리를 만들어 냈어요. 그런데 지역마다 별자리 이름을 다르게 불러 불편한 일이 많이 생겼답니다. 그래서 1922년, 국제 천문 연맹(IAU)의 천문학자들이 황도 12궁과 북반구 하늘의 28개, 남반구 하늘에 있는 48개의 별자리 등 모두 88개 별자리와 그 이름을 정했어요.

하지만 지금도 별자리는 계속해서 만들어지고 있습니다. 망원경의 발달로 더 먼 우주까지 볼 수 있게 되었고, 천문학자들이 새로 발견하는 별자리에 이름을 붙이고 있기 때문이에요.

◇별이 태어나서 죽을 때까지

▲ 백색 왜성

별도 사람처럼 태어나서 성장하고 죽는데, 별의 수명은 수십억 년이나 됩니다. 우주 공간에 떠 있는 먼지나 가스를 성간 물질이라고 하고, 성간 물질이 많이 모여 있는 것을 성운이라고 해요. 성운에 성간 물질이 점점 모여 수축하기 시작하면 덩어리가 만들어지는데, 그 덩어리의 중심부가 뜨거워지며 어느 순간 별이 되는 것이에요.

이렇게 생겨난 별은 태어난 지 얼마 되지 않은 아기 별이지만 나이는 이미 5000만 살입니다. 아기 별은 주위의 성간 물질을 더 모아 점점 커지고 수소 가스를 태우면서 푸른빛을 스스로 내는 청년 별로 자랍니다. 그리고 나이가 들면서 중심부의 온도가 내려가고 크기가 점점 부풀었다 줄기를 반복하며 밝기도 밝았다 어둡기를 반복하는 늙은 별이 돼요.

별이 죽을 때에는 폭발을 하는데, 별의 무게가 태양보다 무거운지 아닌지에 따라 폭발 모양이 다릅니다. 태양보다 조금 무거운 별은 큰 폭발을 일으킨 다음 별의 중심부가 지구 정도의 크기로 줄어 흰색을 띠는 백색 왜성이 됩니다. 그리고 태양보다 2배쯤 무거운 별은 아주 작은 중성자별이 돼요. 마지막으로 태양보다 훨씬 무거운 별은 큰 폭발 후 줄어들 때 생기는 중력에 둘레의 공간까지 구부러져 죽은 별의 빛조차 빠져나올 수 없는 블랙홀이 된답니다.

◇하늘을 알아야 땅의 일을 안다

옛날부터 우리 조상들은 천문학에 무척 관심이 많았습니다. 모든 자연현상을 신이 내리는 하늘의 뜻이라고 여겼기 때문에 해와 달, 별의 움직임을 포함한 일식과 월식, 날씨 등 모든 자연현상을 알 수 있는 천문학을 연구했어요. 천문학은 날씨를 예측해 농사를 짓는 데도 도움이 됐어요. 그런데 망원경도 없던 시대에 우리 조상들은 어디서 무엇을 이용해 하늘과 별을 관찰했을까요?

신라 선덕여왕 때 세워진 첨성대는 천문 관측대로, 신라의 천문 관측 기록 수를 10배 이상 늘렸습니다. 첨성대는 위·아래 기단이 정사각형 모양이고 몸체는 둥근 원통형인데, '하늘은 둥글고 땅은 네모지다'는 우주관을 상징해요. 맨 꼭대기에는 '井(우물 정)' 자 모양으로 동, 서, 남, 북 네 방위를 의미하는 돌을 쌓아 두었죠.

첨성대에서 어떻게 별을 관측했는지는 고려 시대에 조위가 지은 시를 통해 짐작할 수 있습니다. 그의 시에는 '막대를 세워 그늘을 재고 해와 달을 관측한다. 대 위에 올라가 구름을 보며 별을 가지고 점을 친다'라고 쓰여 있어요. 이 내용을 통해 창문 아래에 사다리를 걸쳐 놓고 첨성대 속으로 들어가 누워서 천장 밖의 별을 관찰하거나 안에 있는 사다리를 타고 상단부로 올라가 별을 관찰했을 것으로 짐작할 수 있죠.

이후 조선시대 세종대왕 때 우리나라 천문학은 세계 최고 수준으로 발전했어요. 그때 만들어진 '혼천의'<사진>는 천체의 움직임과 위치를 알아내는 기구였어요. 낮과 밤의 시간을 측정할 수 있는 '간의'라는 기구도 있었습니다.

1437년에는 '일성정시의'라는 천문 시계를 만들었는데 낮에는 태양을, 밤에는 별을 이용해 시간을 측정하는 매우 독창적인 시계였어요. 이듬해 만든 '혼상'이라는 기구를 통해선 별자리의 위치를 살펴 계절의 변화와 시간의 흐름을 알아낼 수 있었습니다.

공동 기획｜ 소년조선일보·조선북스
통으로 보고 통째로 익히는 통교과서(글 박신식)