2007년 지구와 화성의 최대근접

 

 

사진 1> 이 사진은 허블 우주 망원경으로 붉은 행성 화성이 8,800만 킬로미터 거리에 있을 때 촬영한 사진이다.

사진의 색채는 허블의 광대역행성형 카메라2를 이용하여 화성이 지구에 가장 근접한 거리에 있는 36시간동안 촬영한 이미지들을 조합하여 만들어졌다.

화성은 지구표준시(런던 그리니치를 지나는 본초자오선을 기준으로 한 시각)를 기준으로 2007년 12월 18일 오후 11시 45분(한국 시간 12월 19일 오전 8시 45분)에 지구에 최대로 근접하였다.

 

 

화성과 지구의 근접현상은 매 26개월을 주기로 발생하는 현상이다.

이러한 주기적인 근접현상은 각각의 행성의 공전궤도의 차이에서 비롯된다.

지구는 태양주위를 화성의 두배 속도로 공전하고 있으면서 대략 2년마다 한 바퀴를 더 돌게된다.
 
두 행성은 모두 타원형의 공전궤도를 가지고 있어서 최근접에 달한다하더라도 이 거리가 항상 똑같은 것은 아니다.

예를 들어 2003년의 화성 근접의 경우, 화성의 거리는 올해에 비해 3200만 킬로미터나 더 가까운 거리로 근접했다.

따라서 2003년에 지구에서 바라본 화성은 지금까지 가장 크게 보인 화성의 이미지였다.

 

화성의 적도 바로 남쪽으로 두드러지게 보이는 두 개의 검은 조각의 지역들은 이미 이전의 화성 관측을 통해서 잘 알려진 지역이다.

거대한 삼각형 모양의 오른쪽이 바로 '시르티스메이저'*이다.

왼쪽으로 수평으로 뻗어있는 선은 시누스 메리다니(Sinus Meridani) 지역이다.

 

NASA의 탐사선 중 하나였던 오퍼튜니티 호가 2004년 1월에 탐사했던 지역이 이 이미지에서 서쪽 끝으로 나타나고 있다.

 

시르티스메이저와 시누스 메리다니가 교차하는 지점에 지름 450킬로미터의 호이겐스 크레이터가 또렷하게 보인다.

호이겐스의 남쪽으로 보이는 것은 헬라스 충돌분지로서, 지름은 1760킬로미터이고 그 깊이는 8킬로미터 에 달한다.

헬라스분지는 수십억년전 소행성이 화성에 충돌하면서 형성된 것이다.

 

화성 대근접 기간동안 화성표면을 가리는 일체의 먼지구름들이 발생하지는 않았지만, 남극과 북극 지역에는 주목할만한

구름들이 나타났다.

이 이미지의 분해능은 21킬로미터를 한 픽셀에 담는 분량으로 촬영되었다.

 

* 시르티스메이저
(출처 : http://enc.daum.net/dic100/viewContents.do?query1=b13s1740a)
화성표면 가운데 주위에 비해 어두운 지역.
서경 290°, 북위 10° 근처가 중심이고, 적도에서 북쪽으로 1,500㎞, 서에서 동으로는 1,000㎞ 정도 펼쳐져 있다.
이 지역은 1659년 크리스티안 호이헨스가 그린 화성지도에 나타나 있으며, 서쪽 경계(아에리아)에서 동쪽 경계(이시디스)까지 4㎞ 깊이로 북쪽에서 남쪽으로 연장된 넓은 지역에 걸친 비탈이다.
이 지역은 계절적인 장기변화, 특히 동쪽 경계 근처의 변화 때문에 1세기 이상 계속 관측되어 처음에는 얕은 바다라고 생각했으며, 나중에는 이 변화가 식물 때문이라고 생각했다.
1960, 1970년대에 미국의 행성탐사선 마리너와 바이킹이 보내온 근접사진과 자료를 통해 연구자들은 이 변화가 화성 표면에서 부는 모래와 먼지바람에 의해 일어난 것임을 알았다.
지상의 분광(分光) 관측과 레이더 관측 및 우주탐사선의 사진을 바탕으로 1980년대 초반에 작성된 정밀지형도에 따르면 이 지역에는 서경 310°에 6㎞ 높이로 솟은 곳이 있다.

 

 

 

 

사진 2> 2007년 12월에 화성의 최대근접과 충(지구가 태양과 행성사이에 위치하는 현상)현상이 발생했다.

이번 천문현상은 천문학자들과 행성지질학자들이 우리 이웃 행성을 관측하고 연구하는데 흥미진진한 시간을 제공하게 될 것이다. 

12월 18일 화성은 지난 2년간의 기간동안의 거리 중 지구와 가장 가까운 거리에 도달하게 되는데, 그 거리는 지구로부터 약 8천 8백만 킬로미터이다.

일련의 사진은 12월 1일부터 7일 사이에 허블 광대역행성형카메라 2에 의해 촬영된 것이다.

각각의 이미지는 앞의 이미지에 대하여 90도 각도 후를 찍은 것이다.

 상단좌측 - 2007년 12월 1일 촬영 ; 경도 ~ 50도 지점까지 
 상단 우측 - 2007년 12월 3일 촬영 ; 경도 ~ 225도 지점까지
 하단 좌측 - 2007년 12월 3일 촬영 ; 경도 ~ 320도 지점까지
 하단 우측 - 2007년 12월 7일 촬영 ; 경도 ~ 140도 지점까지

 

 

사진3 : 화성의 Project Map> 

이 사진은 화성의 경도 230도를 왼쪽 끝으로 하여 전체 표면을 펼친 이미지이다.

이 사진은 화성의 최대근접이 발생하기 전인 12월 초에 광대역행성형카메라 2가 촬영한 이미지를 합성하여 만들어졌다.

 

 

사진 4> 화성은 매 26개월마다 태양이 정 반대 위치에 나타난다.

1995년 이후로 화성은 이러한 '충' 위치에 일곱차례 위치했었다.

이러한 일곱차례의 '충'때 허블이 촬영한 컬러 이미지들은 이 붉은 행성의 아름다움을 잘 보여주고 있다.

이 일곱개의 사진들은 화성 근접이 발생했던 각 시기마다 접근 거리의 차이에 따라  관측된 크기의 상대적인 차이를 나타내주고 있다.

화성의 최근접은 2003년에 발생했는데 약 5천 600만 킬로미터까지 접근했었다.

화성의 자전축이 지구를 향해 기울어져 있기 때문에 매 번마다 그 위상의 변화를 볼 수 있다.

화성의 극관만큼이나 거대한 구름과 먼지폭풍이 발생하면 며칠, 몇 주 혹은 몇 달을 주기로 화성의 외양을 바꾸어 놓을 수 있다.

화성의 거대한 검은 지역과 같은 몇몇 구조들만이 수세기동안 변치않는 모습으로 남아있을 뿐이다.

 

 

사진 5> 이 사진은 1995년 이후 발생한 7차례의 화성 최대 근접의 상대적 위치를 보여주는 이미지이다.

이러한 현상은 태양과 화성이 지구를 중심으로 정 반대에 위치하는 '충'현상의 결과로 발생하며, 마치 화성이 보름달과 비슷하게 보이는 결과를 가져온다.

 

 

 

 

12월 18일에 우리의 이웃 행성인 화성이 지난 2년 동안의 거리 중 가장 가까운 거리로 근접을 하게 됩니다.

약 1주일의 기간동안, 즉 12월 24일까지 지구의 공전궤도와 화성의 공전궤도는 태양에 대하여 일렬로 늘어서는 '화성 충'으로 알려진 현상을 나타내게 될 것입니다.

이때 화성의 상대적 거리가 아주 가깝기 때문에 화성은 밤하늘의 가장 밝은 별인 시리우스만큼이나 밝게 나타날 것이며 4월까지 매일 밤 화성을 관측할 수 있을 것입니다.

이러한 '충' 현상은 매 26개월마다 나타납니다만, 거기에는 차이가 존재합니다.

2003년으로 거슬러올라간다면, 이때 두 행성은 지난 6만년의 기간을 통털어 가장 가까운 거리로 근접했습니다.

비록 2007년의 근접에서는 기록될만한 요소는 없지만, 지상에서 비교적 가까운 화성을 촬영할 수 있는 훌륭한 기회를

제공하게 될 것입니다.

아마 이러한 밝기와 크기는 2016년까지는 나타나지 않을 것으로 보입니다.

 

* '허블사이트'의 게시물들은  허블사이트 http://hubblesite.org 의 뉴스센터 자료들을 번역한 자료들입니다.

   본 내용은 2007년 12월 18일 발표된 뉴스입니다.

 

참고 : 다양한 화성 풍경 등, 화성에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다. 
          https://big-crunch.tistory.com/12346937

 

 

 

원문>

image#1>

ABOUT THIS IMAGE:

NASA's Hubble Space Telescope took this close-up of the red planet Mars when it was just 55 million miles – 88 million kilometers – away. This color image was assembled from a series of exposures taken within 36 hours of the Mars closest approach with Hubble's Wide Field and Planetary Camera 2. Mars will be closest to Earth on December 18, at 11:45 p.m. Universal Time (6:45 p.m. EST).

Mars and Earth have a "close encounter" about every 26 months. These periodic encounters are due to the differences in the two planets' orbits. Earth goes around the Sun twice as fast as Mars, lapping the Red Planet about every two years. Both planets have elliptical orbits, so their close encounters are not always at the same distance. In its close encounter with Earth in 2003, for example, Mars was about 20 million miles closer than it is in the 2007 closest approach, resulting in a much larger image of Mars as viewed from Earth in 2003.

The two dominant dark swatches seen just south of the equator on this part of the planet are well observed regions that were originally labeled by early Mars observers. The large triangular shape to the right is Syrtis Major. The horizontal lane to the left is Sinus Meridani. one of NASA's Mars Exploration Rovers, named "Opportunity," landed at the western end of this region in January 2004. At the intersection of these two features is the prominent Huygens crater with a diameter of 270 miles (450 kilometers). South of Huygens is the Hellas impact basin, with a diameter of 1,100 miles (1,760 km) and a depth of nearly 5 miles (8 km). Hellas was formed billions of years ago when an asteroid collided into the Mars surface.

The planet appears free of any dust storms during this closest approach, however, there are significant clouds visible in both the northern and southern polar cap regions. The resolution is 13 miles (21 kilometers) per pixel.

For additional information, contact:

Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4514
villard@stsci.edu

Keith Noll
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-1828
noll@stsci.edu

James Bell
Cornell University, Ithaca, NY 607-255-5911
jfb8@cornell.edu

 

image#2>

In December 2007, the Mars closest approach and opposition will occur within a week of each other. This is an exciting time for astronomers and planetary geologists to image and study our planetary neighbor. on December 18, Mars will be the closest it has been in the last two years, reaching a distance of 55 million miles from Earth. This series of images was taken with Hubble's Wide Field Planetary Camera 2 on December 1-7, within two weeks of its December 2007 closest approach. Each image shows the planet rotating about 90 degrees from the next image. This gives astronomers a full-globe look at the Red Planet.

[Top Left] - Mars on Dec. 1, 2007; longitude ~50 degrees
[Top Right] - Mars on Dec. 3, 2007; longitude ~225 degrees
[Bottom Left] - Mars on Dec. 3, 2007; longitude ~320 degrees
[Bottom Right] - Mars on Dec. 7, 2007; longitude ~140 degrees

 

image#3>

This map spans 360 degrees of Mars' surface, starting at a longitude line of 230 degrees on the left edge. It spans nearly to the north and south polar cap regions in Mars' latitude. This map is a composite of images taken with the Hubble Space Telescope's Wide Field Planetary Camera 2 in early December, just weeks before its December 18, 2007 closest approach.

 

image#4>

Every 26 months Mars is opposite the Sun in our nighttime sky. Since 1995, Mars has been at such an "opposition" with the Sun seven times. A color composite from each of the seven Hubble opposition observations has been assembled in this mosaic to showcase the beauty and splendor that is The Red Planet.

This mosaic of all seven globes of Mars shows relative variations in the apparent angular size of Mars over the years. Mars was the closest in 2003 when it came within 35 million miles (56 million kilometers) of Earth. The part of Mars that is tilted towards the Earth also shifts over time, resulting in the changing visibility of the polar caps. Clouds and dust storms, as well as the size of the ice caps, can change the appearance of Mars on time scales of days, weeks, and months. Other features of Mars, such as some of the large dark markings, have remained unchanged for centuries.

 

image#5>

This illustration shows the relative positions of Earth and Mars at the last seven Martian oppositions from 1995 through 2007. Opposition occurs when the Sun and Mars are on exact opposite sides of Earth, resulting in a full-phase for Mars, similar to a full moon. The images of Mars show the planet's apparent relative size at each opposition, as viewed by the Earth-orbiting Hubble Space Telescope. Orbits of the inner planets are to scale.

 

 

동영상>

On December 18th, our planetary neighbor will be as close to us than at any time over the past two years. Almost a week later, on December 24th, the orbits of Earth and Mars will bring the two planets in alignment with the Sun during a phenomenon known as Mars Opposition. Because of its relatively close proximity to Earth, Mars will outshine the brightest star, Sirius, and from now until April, you can see the Red Planet all night long. These oppositions occur every 26 months, but each is different. Back in 2003, the two planets converged and were at its closest point in 60,000 years. While the 2007 Opposition isn't setting any records, this is an ideal time for astronomers on the ground to take a closer look at Mars. It won't be this bright and big again until 2016.