외계 하늘

천문학에서 외계 하늘은 지구가 아닌 천체의 표면에서 바라본 외계의 모습입니다.

우주비행사들이 직접 관측하고 사진을 찍은 유일한 외계 하늘은 달의 하늘입니다. 금성, 화성, 타이탄의 하늘은 표면에 착륙하여 이미지를 지구로 다시 전송하도록 설계된 우주 탐사선에 의해 관측되어 왔습니다.

외계 하늘의 특징은 여러 가지 요인에 의해 상당히 다른 것으로 보입니다. 외계 대기가 존재한다면 눈에 보이는 특성과 큰 관련이 있습니다. 대기의 밀도와 화학적 조성은 색, 불투명도(안개 포함) 및 구름의 존재 여부의 차이를 유발할 수 있습니다.^[1] 천문학적 물체도 볼 수 있으며, 자연 위성, 고리, 항성계, 성운 및 기타 행성계 본체를 포함할 수 있습니다.

태양의 광도와 각지름

태양의 겉보기 등급은 역제곱 법칙에 따라 변하므로, 서로 다른 천체와의 거리가 더 멀거나 더 작기 때문에 크기의 차이는 다음 공식으로 예측할 수 있습니다.

${\displaystyle {\text{intensity}}\\propot \ {\frac {1}{\text{distance}^{2}}\,}$

여기서 "거리"는 km, AU 또는 기타 적절한 단위일 수 있습니다.

예를 들어, 명왕성은 태양에서 평균 40 AU 떨어져 있기 때문에 모항성은 지구보다 1,${\displaystyle \frac{1600}{}}$ ${\$배$$ 더 밝습니다.

지구 관측자들은 이러한 환경에서 햇빛이 극적으로 감소하는 것을 발견할 수 있지만, 태양은 1,200 AU 떨어진 가상의 플래닛 나인까지 그림자를 드리울 수 있을 정도로 충분히 밝을 것이며, 비유하자면 지구에서 볼 때 여전히 보름달을 비출 것입니다.

거리에 따른 태양의 각지름 변화는 아래 그림에 나와 있습니다.

원의 시점과 원의 중심 사이의 변위 벡터에 수직인 평면의 각직경은 다음^{[nb 1]} 공식을 이용하여 계산할 수 있습니다.

${\displaystyle \delta =2\arctan \left ({\frac {d}{2D}}\right),}$

$여기$서$,$ δ ${\displaystyle$ \delta }은 각도 $직경$이고$,$ d${\displaystyle$ $}$ 및 D ${\displaystyle$ D}은 실제 직경 및 객체까지의 거리입니다. $D$가 ${\displaystyle$D\ggd}를 ≫하면 d / D {\displaystyle \delta \approxy d/D}를${\displaystyle }$δ ≈${\displaystyle \mathrm{하고}}$ 결과는 라디안으로 표시됩니다.

실제 직경이 ${\displaystyle {\mathrm{dact},}_{}}$ ${\displaystyle d_{\mathrm {act}}$이고, $D{\displaystyle }$ ${\displaystyle$ D$}$가 구 중심까지의 거리인 구면 물체의 경우, 각 직경은 공식으로 구할 수 있습니다.

${\displaystyle \delta =2\arcsin \left ({\frac {d_{\mathrm {act}}}{2D}}\right)}$

차이는 구의 겉보기 모서리가 구의 중심보다 관측자에게 더 가까운 접점이라는 사실 때문입니다. $실제$ ${\displaystyle \mathrm{사용}}$의$경우$ x ≪$$1 $displaystyle$ x\ll 1}에 대해 작은 각도 근사가 유지되므로 비교적 가까운 구면 객체에 대해서만 구별이 중요합니다.

$arc$ ${\displaystyle }$ ${\displaystyle x}$ ≈ ${\displaystyle arctan}$ ${\displaystyle \mathrm{\approx \; x\; ap}}$prox x {\displaystyle \arcsi${\displaystyle \mathrm{n\; x\backslash ap}}$prox \arcta${\displaystyle n}$ x\⁡ x}.

수평선

대기 영향이 미미한 지구형 행성과 다른 고체 천체에서는 "표준 관측자"의 지평선까지의 거리가 행성 반지름의 제곱근으로 다양합니다. 따라서 수성의 지평선은 관측자로부터 지구만큼 62% 떨어져 있고, 화성에서는 73%, 달에서는 52%, 미마스에서는 18% 정도 떨어져 있습니다. 지평선까지의 거리를 계산할 때는 관찰자의 높이를 고려해야 합니다.

수성.

수성은 대기가 거의 없기 때문에, 그 행성의 하늘을 보는 것은 궤도에서 우주를 보는 것과 다르지 않을 것입니다. 수성에는 남극성 α 픽토리스, 진도 3.2의 별이 있습니다. 이것은 지구의 북극성(α Ursae Minoris)보다 희미합니다.^[3] 오미크론 드라코니스는 북극성입니다.^[4]

수성에서 본 다른 행성들

태양 다음으로 머큐리아 하늘에서 두 번째로 밝은 천체는 금성으로, 지구 관측자들보다 그곳에서 훨씬 밝습니다. 그 이유는 금성이 지구와 가장 가까울 때 지구와 태양 사이에 있기 때문에 우리는 금성의 밤 쪽만 볼 수 있기 때문입니다. 사실, 금성이 지구의 하늘에서 가장 밝을 때에도, 우리는 사실 좁은 초승달만 보고 있습니다. 반면 머큐리안 관측자의 경우 금성이 태양과 반대일 때 가장 가까이 있고 원반 전체를 보여주고 있습니다. 금성의 겉보기 등급은 -7.7 정도로 밝습니다.^[5]

지구와 달 또한 매우 두드러지는데, 겉보기 등급은 각각 약 -5^[5] 등급과 -1.2 등급입니다. 지구와 달 사이의 최대 겉보기 거리는 약 15'입니다. 다른 모든 행성들은 지구에 있는 것과 똑같이 보이지만 반대쪽에서는 다소 덜 밝으며 화성에는 그 차이가 가장 큽니다.

황도대의 빛은 아마도 지구에서 온 것보다 더 두드러질 것입니다.

금성

금성의 대기는 낮 하늘에서는 태양이 분간되지 않을 정도로 짙고, 밤에는 별이 보이지 않습니다. 금성은 태양에 더 가까이 있어 지구보다 약 1.9배 많은 햇빛을 받지만 대기층이 두터워 빛의 약 20%만 지표면에 도달합니다.^[6][7] 소련의 베네라 탐사선이 촬영한 컬러 이미지는 금성의 하늘이 오렌지색임을 암시합니다.^[8] 만약 태양이 금성의 표면에서 보일 수 있다면, 한 해돋이에서 다음 해(태양일)까지의 시간은 116.75 지구일이 될 것입니다. 금성의 역행 자전 때문에, 태양은 서쪽에서 떠오르고 동쪽에서 지는 것처럼 보일 것입니다.^[9]

반대로 금성의 구름 꼭대기에 있는 관찰자는 약 4일 후에 지구 주위를 일주하며 지구와 달이 반대로 밝게 빛나는 하늘을 볼 것입니다. (각각 약 진도 -6.6과^[5] -2.7입니다.) 수성은 또한 발견하기 쉬울 것입니다. 왜냐하면 수성은 최대 -2.7 등급으로 더 가깝고 밝기 때문입니다.^[5] 그리고 태양으로부터의 최대 신장이 상당히 크기 때문입니다(40.5°). 지구에서 관측했을 때(28.3°)보다.

드라코니스는 금성의 북극에 가장 가까운 별입니다. 에타 ¹ 도라두스는 남극에서 가장 가깝습니다. (참고: IAU는 방향을 결정하기 위해 오른쪽 규칙을 사용하여 양의 극을 정의합니다. 이 규칙을 사용하면 금성은 177° 기울어집니다 ("거꾸로"). 대신 양극은 남극입니다.)^[10]

달

태양은 14일 이내에 달의 하늘을 가로지르는데, 이는 음력 낮이나 음력 달의 낮입니다. 지구는 달의 가까운 쪽에서만 볼 수 있고 가까운 쪽 하늘의 중심점을 중심으로 움직입니다. 가까운 면의 경계에서, 해방은 지구가 뜨고 지는 것을 만듭니다.

달의 대기는 무시할 수 없을 정도로 희박하고 본질적으로 진공 상태이기 때문에 수성의 경우처럼 하늘이 검습니다. 하지만 달의 황혼에 우주비행사들은 황도대 빛과 같은 행성간의 빛 현상 이외에도 일부 구근선과 달의 지평선 빛이 일그러진 대기의 빛을 관찰했습니다. 게다가 태양은 너무나 밝아서 관측자가 햇빛으로부터 잘 가려지지 않는 한, 달 낮 동안에 별을 보는 것은 여전히 불가능합니다.

달에는 남극성 δ 도라두스가 있으며, 등급은 4.34입니다. 이 별은 지구의 북극성(α Ursae Minoris)보다 더 잘 정렬되어 있지만 훨씬 희미합니다. 북극성은 오미크론 드라코니스입니다.^{[nb 2]}

지구는 달이 지구의 하늘에 있는 것처럼 달의 하늘을 가로질러 이동하지 않고, 달의 회전이 조수에 맞물려 있기 때문에 상대적으로 달의 하늘에 고정되어 있기 때문에 달은 항상 같은 면으로 지구를 향하게 됩니다. 달의 자유로 인해 지구는 달의 하늘에서 약간 움직이지만요. 이 때문에 지구 상승은 달의 하늘에서 달의 가까운 면과 먼 쪽의 경계에 있는 위치에서만 일어나며, 달의 월별 회전 속도가 느려 일출보다 훨씬 더 오래 걸립니다.

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  달의 하늘에서 지구는 지구의 하늘에 있는 달의 겉보기 크기의 약 3.7배인 1° 48'에서 2°^[11]의 각도를 가지고 있습니다.
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  달에서 본 황도대 빛, 아폴로 15호 때
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  달의 얇은 대기는 달의 지평선이^[12] 빛나고 지구의 크레퍼스큘러 광선처럼 달의 황혼선과 함께 해가 뜰 때 달의 표면에서 볼 수 있습니다. 이 아폴로 17호 스케치는 일반 황도대 빛 사이의 빛과 광선을^[13] 묘사하고 있습니다.^[14][15]

월식

지구와 태양은 가끔 달의 하늘에서 만나 일식을 일으킵니다. 지구에서는, 달이 지구의 그림자를 통과할 때 월식을 볼 수 있을 것이고, 반면 달에서는, 태양이 지구 뒤로 갈 때 월식을 볼 수 있을 것입니다. 지구의 겉보기 지름은 태양의 네 배나 되기 때문에, 태양은 지구 뒤에 몇 시간 동안 숨겨져 있을 것입니다. 지구의 대기는 불그스름한 고리로 보일 것입니다. 아폴로 15호의 임무 동안, 그러한 일식을 보기 위해 달 탐사 차량의 TV 카메라를 사용하려는 시도가 있었지만, 우주 비행사들이 지구로 떠난 후 카메라나 그 전원은 실패했습니다.^[16]

하지만 달의 우산이 거의 지구 표면을 찌그러뜨리기 때문에 달 관측자들에게 지상 일식은 그렇게 화려하지는 않을 것입니다. 흐릿한 어두운 패치는 거의 보이지 않을 것입니다. 그 효과는 5m(16피트) 떨어진 물체에 햇빛에 의해 드리워진 골프공의 그림자와 비슷할 것입니다. 망원경을 이용한 달 관측자들은 우산 그림자를 지구 전체 원반을 가로질러 이동하는 덜 어두운 영역의 중심에 있는 검은 점으로 식별할 수 있을 것입니다. 그것은 근본적으로 심우주 기후 관측소와 동일하게 보일 것입니다.

요약하자면, 지구에서 어떤 종류의 일식이 일어날 때마다, 달에서는 다른 종류의 일식이 일어나고 있습니다. 일식은 두 물체와 태양이 일직선으로 정렬될 때마다 지구와 달의 관측자들에게 발생합니다.

화성

화성은 대기가 희박할 뿐이지만, 먼지가 매우 많고 주위에 많은 빛이 흩어져 있습니다. 따라서 낮에는 하늘이 다소 밝고 별이 보이지 않습니다. 화성의 북극성은 데네브이지만,^[17] 실제 극은 알파 세페이 방향으로 다소 상쇄됩니다. 북극성의 상위 두 별인 사드르와 데네브는 화성의 북극 천구극을 가리킨다고 말하는 것이 더 정확합니다.^[18] 카파 벨로룸(Kappa Velorum)은 화성의 남천극에서 불과 몇 도 떨어져 있습니다.^[18]

화성 하늘의 색

화성 표면에서 정확한 실제 색상의 이미지를 생성하는 것은 놀라울 정도로 복잡합니다.^[19] 한 가지만 생각해 보면, 푸르킨제 효과가 있습니다. 즉, 주변 빛의 수준에 따라 사람의 눈이 색에 반응하는 것이 달라지고, 조명의 수준이 낮아질수록 빨간색 물체가 파란색 물체보다 더 빨리 어두워지는 것처럼 보이는 것입니다. 많은 이미지들이 과학적 가치를 극대화하기 위해 필터를 사용했고 진정한 색을 보여주기 위해 노력하지 않았기 때문에, 하늘의 색은 출판된 이미지에서 재현되는 것과 같은 많은 차이가 있습니다. 수년 동안, 화성의 하늘은 지금 생각되는 것보다 더 핑크빛으로 생각되었습니다.

화성의 낮 동안에 하늘은 버터스카치 색이라고 알려져 있습니다.^[20] 해질녘과 해질 무렵 하늘은 물이 오르지만 해질 무렵은 파랗습니다. 이것은 지구의 상황과는 정반대입니다. 황혼은 화성의 대기에 높은 먼지 때문에 해가 진 후와 해가 뜨기 전에 오래 지속됩니다.

화성에서, 레일리 산란은 보통 매우 약한 효과입니다. 하늘의 붉은 색은 공기 중의 먼지 입자에 산화철(III)이 존재하기 때문에 발생합니다. 이 입자들은 기체 분자보다 크기가 크기 때문에 빛의 대부분은 미에 산란에 의해 산란됩니다. 먼지는 파란색 빛을 흡수하고 더 긴 파장(빨강, 주황색, 노란색)을 산란시킵니다.

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  석양, 게일 분화구 – 2015년 4월 15일 큐리오시티 탐사선의 사진 시퀀스
• 
  화성 패스파인더(Mars Pathfinder)가 촬영한 정오의 화성 하늘(1999년 6월)
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  화성 패스파인더(Mars Pathfinder)가 촬영한 해질녘 화성 하늘 (1999년 6월)
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  Spirit 로버에 의해 촬영된 해질녘의 화성 하늘 (2005년 5월)
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  Curiosity 로버가 촬영한 해질녘 화성 하늘 (2013년 2월, 예술가가 시뮬레이션한 태양)

화성에서 온 태양

화성에서 본 태양은 5 ⁄8 지구에서 볼 수 있는 각지름(0.35°)이며, 빛의 40%를 보내는데, 이는 지구에서 약간 흐린 오후의 밝기에 해당합니다.

2014년 6월 3일, 화성의 큐리오시티 탐사선은 수성이 태양을 통과하는 것을 관측했는데, 이는 지구 외의 천체에서 행성의 통과가 관측된 최초의 사례입니다.^[21]

화성에서 온 지구와 달

화성에서 지구는 이중성으로 보입니다; 달은 희미한 동반자로서 화성과 함께 보입니다. 둘 사이의 밝기 차이는 열등한 결합 주위에서 가장 클 것입니다. 그 당시에는 두 물체 모두 화성에 어두운 면을 보여주었지만, 지구의 대기는 금성의 대기와 마찬가지로 햇빛을 굴절시킴으로써 이를 상당 부분 상쇄할 것입니다. 반면, 공기가 없는 달은 태양으로부터 몇 도 이내에 있을 때 완전히 어두워지는, 공기가 없는 수성과 비슷하게 행동할 것입니다. 또한 열등한 결합(지상 관측자의 경우, 이것은 화성과 태양의 반대입니다)에서, 지구와 달 사이의 최대 가시 거리는 약 25'이며, 이는 지구의 하늘에서 달의 겉보기 크기에 가깝습니다. 최대 신장(47.4°) 근처에서 지구와 달은 각각 겉보기 등급 -2.5와 +0.9로 빛납니다.^[5][22]

연도	이벤트	이미지	심판
2003	UTC 2003년 5월 8일 13:00 화성 주위의 궤도에서 화성 글로벌 측량사가 촬영한 지구와 달. 남미가 보입니다.		[23][24]
2014	큐리오시티가 화성 표면에서 지구와 달을 처음 본 모습(2014년 1월 31일).		[25]
2016	화성 주위의 궤도에서 본 지구와 달 (MRO; HiRISE; 2016년 11월 20일)		[26]

화성에서 온 금성

화성에서 본 금성의 겉보기 등급은 약 -3.2입니다.^[5]

목성

목성의 대기 안에서 촬영된 이미지는 없지만, 예술적 표현은 일반적으로 태양빛이 적어도 대기의 상류에서 평균 27배 더 희미하기 때문에 행성의 하늘이 지구보다 어둡지만 파란색이라고 가정합니다. 이 행성의 좁은 고리는 적도 위의 위도에서 희미하게 보일 수 있습니다.^{[citation needed]} 대기권 아래로 더 내려가면, 태양은 구름과 다양한 색, 가장 일반적으로 파란색, 갈색, 그리고 빨간색의 안개로 가려질 것입니다. 색상의 원인에 대해서는 이론이 풍부하지만, 현재 명확한 답은 없습니다.^[27]

목성에서 볼 때 태양은 지구에서 볼 때 태양 크기의 4분의 1도 안 되는 5분의 1밖에 되지 않는 것처럼 보입니다. 목성의 북극은 제타 드라코니스로부터 2도 조금 넘는 거리에 있는 반면, 남극은 델타 도라도스로부터 약 2도 북쪽에 있습니다.

목성에서 본 목성의 위성들

태양을 제외하고 목성의 하늘에서 가장 눈에 띄는 물체는 갈릴레이 위성 네 개입니다. 행성에 가장 가까운 Io는 덜 밝지만 지구 하늘의 보름달보다 약간 더 클 것이며, 모행성에서 볼 때 태양계에서 가장 큰 달이 될 것입니다. 유로파의 더 높은 알베도는 목성과의 더 큰 거리를 극복하지 못하므로 이오를 능가하지 못할 것입니다. 사실, 목성 거리(지구의 3.7%)에서의 낮은 태양 상수는 갈릴레이 위성 중 어느 것도 지구의 보름달만큼 밝지 않을 것이고, 태양계의 다른 어떤 달도 밝지 않을 것임을 보장합니다.

갈릴레이의 네 위성은 모두 달에 비해 움직임이 빠르기 때문에 눈에 띕니다. 또한 그들은 모두 태양을 완전히 가릴 수 있을 정도로 큽니다.^[29] 일식은 목성의 축방향 기울기가 미미하고 갈릴레이 위성들이 모두 목성 적도면을 공전하기 때문에 아주 흔한 현상입니다.

목성의 달 하늘

목성의 어떤 위성도 대기의 흔적 이상을 가지고 있지 않아서, 그들의 하늘은 거의 검은색에 가깝습니다. 달 중 하나를 관측하는 사람에게 하늘의 가장 두드러진 특징은 단연코 목성일 것입니다. 행성과 가장 가까운 큰 달인 Io의 관측자에게 목성의 겉보기 지름은 약 20°(달의 가시 지름의 38배, Io 하늘의 5%를 덮고 있음)가 될 것입니다. 가장 안쪽에 있는 달인 메티스의 관측자는 목성의 시직경이 68°(달의 가시직경의 130배, 메티스 하늘의 18%를 덮고 있음)로 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 메티스 상공의 "만찬 목성"은 태양 밝기의 약 4%로 빛납니다. (지구에서 보름달에서 나오는 빛은 태양보다 40만 배 더 어둡습니다.)

목성의 안쪽 위성들은 목성 주위를 동시에 회전하고 있기 때문에 행성은 항상 하늘에서 거의 같은 지점에 나타납니다(0이 아닌 이심률 때문에 목성은 약간 꿈틀거립니다). 예를 들어 갈릴레이 위성의 측면에서 행성을 바라보는 관측자들은 목성을 결코 보지 못할 것입니다.

목성의 위성에서 갈릴레이 위성에 의한 일식은 장관을 이룰 것입니다. 왜냐하면 관측자는 일식이 일어나는 달의 원형 그림자가 목성의 얼굴을 지나가는 것을 볼 수 있기 때문입니다.^[30]

토성

토성 대기 상층부의 하늘은 파란색이지만(2017년 9월 사망 당시 카시니 임무의 이미지에서 볼 때), 구름 갑판의 주요 색상은 더 아래쪽이 노란색일 수 있음을 시사합니다. 우주선의 관측에 따르면 토성의 남반구는 축방향 기울기 때문에 근일점에 계절별 스모그가 발생합니다. 이것은 때때로 하늘이 노랗게 되는 원인이 될 수 있습니다. 북반구가 태양을 향해 있는 곳은 오직 일대일 뿐이기 때문에, 그곳의 하늘은 푸른색으로 남아있을 것입니다. 토성의 고리는 거의 확실하게 대기권 상류에서 볼 수 있습니다. 그 고리들은 너무 얇아서 토성 적도의 한 위치에서 보면 거의 보이지 않을 것입니다. 하지만, 이 행성의 다른 어느 곳에서도, 그것들은 반구에 걸쳐 뻗어있는 장관을 이루는 호로 보일 수 있었습니다.^[27]

델타 옥탄티스는 토성의 남극별입니다. 북극은 북극에서 약 6도 떨어진 세페우스의 먼 북쪽 지역에 있습니다.

타이탄의 하늘

타이탄은 태양계에서 유일하게 두꺼운 대기를 가지고 있는 달입니다. 호이겐스 탐사선의 이미지는 티탄 하늘이 연한 귤색임을 보여줍니다. 하지만, 타이탄의 표면에 서 있는 우주 비행사는 흐릿한 갈색/다크 오렌지 색을 볼 수 있습니다. 태양과의 거리가 멀고 대기가 불투명하기 때문에, 타이탄의 표면은 지구가 받는 것과 같은 약 1 ⁄3000의 햇빛을 받습니다. 따라서 타이탄의 낮 시간은 지구의 황혼 정도 밖에 되지 않습니다. 토성은 오렌지색 스모그 뒤에 영원히 보이지 않을 가능성이 있으며, 태양조차도 얼음과 메탄 호수의 표면을 거의 비추지 않는 아지랑이 속의 더 가벼운 부분에 불과할 것으로 보입니다. 그러나 대기 상층부에서는 하늘이 푸른색을 띠고 토성이 보일 것입니다.^[31] 두꺼운 대기와 메탄 비로 인해 타이탄은 지구 외에 표면에 무지개가 형성될 수 있는 유일한 천체입니다. 그러나 가시광선에서 대기의 극도의 불투명성을 고려할 때, 대다수는 적외선에 있을 것입니다.^[32]

천왕성

천왕성의 구름 위의 관점에서 보면, 하늘은 아마도 짙은 파란색으로 보일 것입니다.^{[citation needed]} 이 행성의 고리는 매우 얇고 어둡기 때문에 대기 상층부에서 볼 수 있을 것 같지는 않습니다. 천왕성은 북극성인 사빅(η 오피우치)의 등급 2.4성을 가지고 있습니다. 천왕성은 또한 남극성인 오리온자리 15, 크기 4.8의 별을 가지고 있습니다. 둘 다 지구의 북극성(α Ursae Minoris)보다 희미하지만 사빅은 아주 조금 밖에 없습니다.^[27]

해왕성

해왕성의 북극은 감마와 백조자리 델타 사이의 중간 지점을 가리킵니다. 이 별의 남극별은 감마 벨로룸(Gamma Velorum)입니다.

해왕성의 하늘은 아마도 천왕성의 하늘과 비슷한 하늘색일 것입니다. 천왕성의 경우처럼 행성의 고리가 매우 얇고 어둡기 때문에 대기권 상층부에서 볼 수 있을 것 같지는 않습니다.

태양을 제외하고 해왕성의 하늘에서 가장 주목할 만한 물체는 지구의 보름달보다 약간 작게 보이는 큰 달 트리톤입니다. 달보다 더 빠르게 움직인데, 이는 역행 궤도로 인해 더 짧은 기간(5.8일) 때문입니다. 더 작은 달 프로테우스는 보름달의 절반 정도 크기의 원반을 보여줍니다. 놀랍게도, 해왕성의 작은 내부 위성들은 모두 궤도의 어느 시점에서 해왕성의 하늘에서 10' 이상을 덮고 있습니다. 어떤 시점에서 데스피나의 각지름은 천왕성의 아리엘과 목성의 가니메데와 맞먹습니다. 다음은 해왕성의 위성에 대한 각지름입니다(비교를 위해 지구의 위성은 지구 관측자의 평균 31'입니다). 나이아드, 7–13', 탈라사, 8–14', 데스피나, 14–22', 갈라테아, 13–18', 라리사, 10–14', 프로테우스, 12–16', 트리톤, 26–28'. 달들이 일렬로 정렬되면 장관을 이룰 것입니다. 해왕성의 가장 큰 외부 위성인 네리드는 해왕성에서 원반 모양으로 보일 만큼 크지 않고, 이 별의 이심 궤도의 어느 지점에 있느냐에 따라 전체 위상에서의 밝기가 진도 2.2~6.4로 달라지기 때문에 하늘에서는 눈에 띄지 않습니다. 다른 불규칙한 외부 위성들은 육안으로 볼 수 없을 것이지만, 전용 망원경 관측기는 잠재적으로 완전한 단계에서 일부를 발견할 수 있습니다.

천왕성과 마찬가지로 빛의 양이 적기 때문에 주요 위성들이 매우 희미하게 보입니다. 트리톤은 본질적으로 지구의 달보다 4배 이상 밝고 해왕성과 훨씬 더 가까운 궤도를 돌고 있음에도 불구하고, 완전상일 때 트리톤의 밝기는 -7.11에 불과합니다.

트리톤의 하늘

해왕성의 가장 큰 위성인 트리톤은 대기를 가지고 있지만, 너무 얇아서 하늘은 여전히 검은색이며, 아마도 수평선에 옅은 안개가 있을 것입니다. 트리톤은 동시 회전으로 궤도를 돌기 때문에 해왕성은 하늘에서 항상 같은 위치에 나타납니다. 트리톤의 회전축은 해왕성의 궤도면과 130° 기울어져 있으며, 따라서 해왕성과 비슷하게 1년에 두 번 태양의 40° 이내를 가리키고 있습니다. 해왕성이 태양의 궤도를 돌면서 트리톤의 극지방은 82년 동안 교대로 태양을 향하게 되고, 이로 인해 한 극지방이 햇빛 속으로 이동하면서 급격한 계절적 변화가 발생합니다.

해왕성 자체는 트리톤의 하늘에서 8도에 걸쳐 있을 것이지만, 지구의 보름달과 거의 비슷한 최대 밝기로 단위 면적당 약 1 ⁄256 정도만 밝게 보일 것입니다. 네레이드는 이심 궤도 때문에 밝기가 5등급에서 1등급까지 매우 다양할 것이며, 원반의 크기는 육안으로 볼 수 없을 정도로 매우 작습니다. 또한 프로테우스는 지름이 5-6 arc minutes 정도에서 분해되기는 힘들겠지만, 첫 번째 등급보다 결코 희미하지 않을 것이며, 가장 가까운 곳에서는 카노푸스와 경쟁할 것입니다.

넵투니아 횡단 천체

넵투니아 횡단 천체(trans-Neptunian object)는 태양계에서 30 천문단위(AU)인 해왕성보다 더 큰 평균 거리(반장축)에서 태양 주위를 도는 작은 행성입니다.

명왕성과 카론

가장 큰 위성 카론을 동반한 명왕성은 각 궤도에서 20년의 기간을 제외하고는 보통 해왕성 궤도 밖의 거리에서 태양을 공전합니다.

명왕성에서, 태양은 인간의 눈에 점처럼 보이지만 여전히 매우 밝습니다. 지구에서 보름달 빛의 약 150배에서 450배를 제공합니다. (명왕성의 궤도는 매우 타원형이고 태양으로부터 단지 44억 km에서 73억 km 이상 뻗어 있기 때문에 변동성이 있습니다.)^[33] 그럼에도 불구하고, 인간 관찰자들은 사용 가능한 빛의 큰 감소를 발견할 것입니다: 명왕성의 평균 거리에서의 태양 조도는 약 85 lx이며, 이는 사무실 건물의 복도나 화장실의 조명과 맞먹습니다.

명왕성의 대기는 질소, 메탄, 일산화탄소 가스로 이루어진 얇은 외피로 이루어져 있는데, 이 가스들은 모두 명왕성 표면에 있는 이 물질들의 얼음으로부터 유래된 것입니다. 명왕성이 태양에 가까워지면 명왕성의 고체 표면 온도가 높아져 이 얼음들이 기체로 승화하게 됩니다. 이 대기는 또한 눈에 띄는 푸른 안개를 만들어 내는데, 이것은 해질녘과 플루토니아 날의 다른 시간에도 볼 수 있습니다.^[34]

명왕성과 카론은 조수적으로 서로 맞물려 있습니다. 이것은 카론이 명왕성에게 항상 같은 얼굴을 보여주고, 명왕성 또한 카론에게 항상 같은 얼굴을 보여준다는 것을 의미합니다. 명왕성에서 카론의 먼 쪽에 있는 관측자들은 이 왜소행성을 절대 볼 수 없을 것이고, 카론에서 명왕성의 먼 쪽에 있는 관측자들은 달을 절대 볼 수 없을 것입니다. 124년마다, 몇 년 동안 그것은 상호일식 시즌이고, 그 기간 동안 명왕성과 카론은 각각 3.2일의 간격으로 번갈아 태양을 일식시킵니다. 카론은 카론 하부 지점에서 명왕성 표면에서 볼 때 각지름이 약 3.8°로 지구에서 볼 때 달의 각지름의 거의 8배, 면적은 약 56배에 달합니다. 이 천체는 밤하늘에서 매우 큰 천체로 달보다 약 8%^{[nb 3]} 밝게 빛납니다. (달보다 더 작은 빛은 원반에서 나오기 때문에 더 어둡게 보일 것입니다.) 카론의 조도는 약 14 mlx일 것입니다. (비교하자면, 달이 없는 맑은 밤하늘은 2 mlx이고 보름달은 300 mlx에서 50 mlx 사이입니다.)

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  히드라에서 본 모습. 명왕성과 카론(오른쪽); 닉스(왼쪽) (예술가 개념).
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  명왕성에서 본 모습. 태양(우측 상단); 카론(왼쪽) (예술가 콘셉트).
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  카론과 태양의 명왕성에서 보는 것(예술가 컨셉).
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  달맞이 명왕성
  (artist 개념).

외계 행성

이 섹션에는 독창적인 연구가 포함되어 있을 수 있습니다. 청구 내용을 확인하고 인라인 인용을 추가하여 개선해 주시기 바랍니다. 원본 연구로만 구성된 문은 제거해야 합니다. (2013년 4월) (본 템플릿 메시지의 제거 방법 및 시기에 대해 알아봅니다.)

외계 행성에 있는 관측자들의 경우, 별자리는 관련된 거리에 따라 다를 것입니다. 태양계외 행성의 외부 공간에 대한 전망은 Celestia 또는 Stellarium과 같은 오픈 소스 소프트웨어에서 외삽할 수 있습니다. 시차 때문에 먼 별들은 가까운 별들보다 위치가 덜 변합니다. 외계인 관측자의 경우, 태양은 20^[35] ~ 27^[36] 파섹 (60 ~ 90 ly)의 거리에서만 맨눈으로 볼 수 있습니다.^{[nb 4]} 만약 태양이 다른 별에서 관측된다면, 그것은 항상 하늘의 반대 좌표에 나타날 것입니다. 따라서 RA가 4시간이고 위치가 -10인 별 근처에 있는 관측자는 RA: 16시간, dec: +10에 위치한 태양을 볼 수 있습니다. 다른 별에서 우주를 관찰한 결과, 우리 하늘에서 밝게 보이는 별들은 다른 하늘에서 더 어둡게 보일 수 있고, 그 반대의 경우도 있습니다.

2017년 5월, 지구에서 약 백만 마일 떨어진 지구-태양 L1 라그랑주 지점에 위치한 위성인 DSCOVR에 의해 반짝이는 것으로 보이는 지구로부터의 빛의 반짝임이 대기 중의 얼음 결정으로부터 반사된 빛인 것으로 밝혀졌습니다.^[37][38] 이를 판단하는 데 사용되는 기술은 외계 행성을 포함한 먼 세계의 대기를 연구하는 데 유용할 수 있습니다.

외계 하늘에서 별들의 위치는 지구와 가장 가까운 별들에서 지구 하늘의 위치와 가장 적게 차이가 나며, 근처의 별들이 가장 많이 위치를 이동합니다. 태양은 가장 가까운 별에서만 밝은 별로 나타날 것입니다. 센타우루스자리 알파 항성계에서 태양은 카시오페이아의 물결선을 동쪽으로 이어가는 밝은 별처럼 보일 것이고, 시리우스는 베텔게우스의 바로 옆 위치로 이동할 것이며, 자신의 센타우루스자리 프록시마 적색왜성은 여전히 주 A, B 항성과 반대로 희미한 별처럼 보일 것입니다.^[39] 바너드 별에서 태양은 지구의 하늘에 비해 별로 이동하지 않은 시리우스와 오리온 벨트 사이에 나타납니다. 반대로 태양은 알테어 주변의 시리우스와 프로키온에서 나타날 것입니다.^[40]

트라피스트-1계의 행성들은 서로 매우 가깝게 궤도를 돌고 있어서, 그 행성들이 나머지 6개의 행성들을 자세히 볼 수 있을 정도입니다. 트라피스트-1계의 행성들은 지구에서 볼 때 달과 비슷한 각지름을 가진 하늘에 나타납니다. 선명한 시야 조건에서는 위상 및 표면 특징과 같은 세부 사항을 육안으로 쉽게 볼 수 있습니다.^[41]

거대 마젤란 구름에서

LMC의 관점에서 볼 때, 우리 은하의 총 겉보기 등급은 -2.0으로 지구에 있는 LMC보다 14배 이상 밝을 것이며, 70개 이상의 보름달의 너비인 하늘을 가로질러 약 36°에 걸쳐 있을 것입니다. 또한 LMC의 높은 은하 위도 때문에 관측자는 은하계 전체를 비스듬히 볼 수 있으며, 이는 지구에서 은하계의 비행기를 연구하는 것을 어렵게 만드는 성간 먼지의 간섭으로부터 자유로울 것입니다.^{[nb 5]} 작은 마젤란 구름의 규모는 약 0.6으로 LMC가 우리에게 보이는 것보다 훨씬 밝을 것입니다.

참고 항목

• 외권
• 북극성 § 다른 행성들
• 하늘
• 우주에서 본 지구의 첫 이미지의 연대표

메모들

참고문헌

더보기

외부 링크

• 행성의 우주비행사들
• 외계 세계의 가능한 하늘 색에 대한 에세이.
• JPL 태양계 시뮬레이터
• 명왕성에서 본 카론의 위상
• 스타리 유니버스 – 라이프 잡지 (1954년 12월 20일).
• 다른 행성의 일몰 (NASA; 2020년 6월 22일)
  • 동영상(1:06) on YouTube
  • 유튜브 동영상(2:59)