충·합·구: 행성은 태양에 대해 어디에 있나요

태양 기준 배치와 회합 주기

흔한 황도 정의에서 합은 황경이 같고, 충은 황경 차이 180°입니다. 동구·서구는 태양 동쪽·서쪽 약 90°의 배치입니다. 황경 차이와 실제 하늘 각거리는 황위 때문에 엄밀히 같지 않을 수 있고, 어떤 자료는 적도 기준을 쓰므로 정의를 확인해야 합니다.

지구와 행성이 서로 다른 속도로 돌아 배치가 회합 주기로 되풀이됩니다. 화성 공전은 약 1.9년, 목성 12년, 토성 29.5년이고 충 간격은 약 780·399·378일입니다. 먼 외행성일수록 대체로 회합 주기가 1년에 가까워집니다.

달에서도 삭은 태양과 합, 망은 황경 차이 180°, 상·하현은 약 90°와 270°로 이해할 수 있습니다. 다만 행성이 어떤 배치에 이를 수 있는지는 지구 안쪽·바깥쪽 궤도인지에 달려 있습니다.

외행성의 충·구·합

화성부터 해왕성까지 외행성의 충은 중요한 기준입니다. 지구가 태양과 행성 사이 방향에 놓여 보통 가깝고 밝으며 밤 관측 창이 길어집니다. 그러나 정확한 지구 최근접과 충 시각은 수일 차이 날 수 있어 같은 정의는 아닙니다.

화성은 타원성이 커 충마다 조건 차이가 큽니다. 유리한 가까운 때 약 5600만km, 불리한 때 약 1억km 규모이며 각지름도 대략 14~25각초로 달라집니다. 토성은 충 부근 고리의 충 효과로 더 밝아질 수 있습니다. 한국에서 실제 보이는 세부는 적위·고도·시상에도 달립니다.

한순간의 충보다 전후 수주·수개월도 좋은 관측 기간입니다. 동구에는 일몰 무렵 상중천해 저녁에, 서구에는 일출 무렵 상중천해 새벽에 유리한 경향이 있습니다. 화성은 구 부근에 완전히 둥글지 않은 볼록 위상을 보일 수 있습니다.

외행성의 태양 합은 보통 태양 너머에 놓여 밝은 낮빛에 묻힙니다. 대체로 먼 구간이지만 최대 지심 거리의 정확한 순간과 합이 반드시 같은 것도 아닙니다.

내행성의 내합과 외합

수성·금성은 최대 이각이 90°보다 작아 태양에 대한 충·구에 이를 수 없습니다. 외합은 태양 너머, 내합은 지구와 태양 사이 방향을 지나는 배치입니다.

내합 가까이 금성은 지구에 가까워지지만 밤면을 주로 향하고, 외합에서는 멀고 거의 온전한 밝은 면을 향하지만 태양빛에 묻힙니다. 궤도 기울기로 대부분 태양 원반 위아래를 지나며, 내합이 교점 근처일 때 태양면 통과가 가능합니다.

그 사이 동방·서방 최대 이각은 중요한 관측 기준입니다. 가장 좋은 날은 이각만이 아니라 현지 높이와 밝기·황도 기울기를 함께 봐야 합니다.

달과 행성 사이의 합

일상에서는 두 천체가 가까이 보이면 합이라고도 합니다. 엄밀한 합은 같은 황경 또는 같은 적경이라는 좌표 조건이고, 실제 최소 각거리는 몇 시간 앞뒤일 수 있습니다.

이는 주로 시선 효과입니다. 금성과 목성이 가까워 보여도 실제로는 수억km 떨어질 수 있습니다. 달은 별에 대해 약 27.3일에 한 바퀴 돌아 행성 근처를 자주 지나며, 시선이 완전히 겹치면 엄폐가 됩니다.

목성·토성의 큰 만남은 약 20년 주기로 오지만 매번 각거리가 같지는 않습니다. 서울이나 제주에서 달·행성 만남을 볼 때도 모두 충분히 높고 지형에 가리지 않는지 확인해야 합니다.