유성

유성

이 용어는 때때로 떨어지는 천체 그 자체를 지칭하기도 하지만, 이것은 정확히 말하면 유성체이다(→ 유성체). 대부분의 유성체는 상층대기에서 타버리므로, 가끔씩 비교적 큰 질량을 갖는 것들이 완전히 타지 않고 지면에 도달하는데, 이것을 운석이라고 한다.

유성체가 상층대기에 진입하는 속력은 주로 유성체의 길게 늘어진 궤도운동과 태양 주위를 도는 지구의 궤도운동에 의존한다. 또한 지구가 유성체를 끌어당기는 인력은 유성체의 속도를 3㎞/s 이상으로 증가시킨다. 관측 결과 유성체는 11~72㎞/s의 속도로 대기로 돌입한다는 사실이 밝혀졌다.

유성체가 빠른 속도로 지구를 향해 진입할 때, 유성체의 표면은 대기 중의 원자나 분자와 충돌한다. 이 충돌로 인해 유성체 표면에서 물질들이 떨어져나가고 유성체와 대기의 원자와 분자들이 하전입자로 변한다. 이 이온화된 원자들은 들뜨게 되어 가시광선을 복사한다. 이 빛의 대부분은 움직이는 유성체 근처에서 발생하지만, 매우 빠르고 밝은 유성의 경우 비적이라고 하는 밝은 잔상이 운석의 머리 뒤로 남게 된다. 이 유성체가 지면에 더욱 가까워짐에 따라, 그 유성체 앞에는 밀도가 극히 높고 뜨거운 모자 모양의 가스층이 나타난다.

또한 유성체 앞쪽의 공기 중에는 충격파가 발생하는데, 유성체가 음속의 5배 또는 그 이상의 속도로 공기를 통과하기 때문에 이러한 대기충격파는 지구 표면까지 전달된다. 약 40㎞ 고도를 통과하는 1㎏의 무게를 가진 유성체의 경우, 지상에 천둥이나 음속폭음과 비슷한 소리를 발생시킨다. 대부분의 유성체는 지상에서 80㎞ 높이에 도달하기 전에 부서져서 분해된다. 쉽게 부서지는 유성체는 혜성으로부터 생겨난 반면, 표면까지 도달하는 유성체는 밀도가 더 높은 것으로 수억 년 전에 깨져나간 소행성의 잔해일 것이라고 생각된다.

함께 움직이는 유성체의 무더기와 지구가 만날 때 유성우를 볼 수 있다(→ 유성우). 사진자료에 의하면 수많은 이러한 현상이 이미 관측된 혜성의 궤도와 연관되어 있음을 알 수 있다. 예를 들어 매년 5월초에 볼 수 있는 물병자리 에타 유성우로 알려진 유성우는 핼리혜성으로부터 연유된 것이다. 이러한 유성우를 발생시키는 유성체의 무더기는 혜성으로부터 분출되어 혜성의 궤도에 흩어진 부스러기인 것으로 생각된다.

최근에 고속·광각 특수 카메라와 전자영상증배관을 사용하여 유성에 대한 정확한 관측자료를 얻었다. 증발된 구성물질에 의해 생성된 이온화 가스에서 전파가 발생할 수 있기 때문에 레이더도 유성연구에 널리 사용되고 있다. 이러한 방법으로 한낮과 육안관측이 어려운 기상조건에서도 유성의 속도·방향·높이를 결정할 수 있다.