북극성은 밤하늘에서 가장 밝은 별이 아니에요. 그런데도 방위를 알려주는 별로 유명한 이유는 하늘의 북극점 바로 근처에 있어서 다른 별들이 돌아도 거의 제자리에 머물기 때문이에요. 밝기가 아니라 위치로 찾아야 하는 별이라서, 찾는 순서를 알면 훨씬 쉬워요.
이 글에서는 북두칠성과 카시오페이아자리를 이용한 두 가지 방법, 내가 사는 곳에서 북극성이 얼마나 높이 떠 있는지, 스마트폰 앱으로 확인하는 방법, 그리고 북극성이 영원히 북극성이 아닌 이유를 차례로 다뤄요.
북극성은 어떤 별인가요
북극성의 정식 이름은 폴라리스(Polaris)이고, 작은곰자리에서 가장 밝은 별이에요. 겉보기 등급은 대략 2등급 안팎이라서 도시의 밤하늘에서도 보이긴 하지만, 주변에 훨씬 밝은 별이 많아 눈에 잘 띄지 않아요. 흔히 “가장 밝은 별”로 오해하지만 실제 밤하늘 밝기 순위에서는 한참 아래예요.
북극성이 특별한 이유는 지구 자전축의 연장선이 향하는 천구 북극에서 1도도 안 떨어진 곳에 있기 때문이에요. 지구가 하루에 한 바퀴 자전하면 다른 별은 북극점 주위를 원을 그리며 도는 것처럼 보이지만, 북극성은 그 중심에 가까워서 거의 움직이지 않아요. 그래서 밤새 같은 방향에 있어 길잡이 역할을 해요.
북극성은 북반구에서만 볼 수 있어요. 적도에서는 지평선에 걸치고, 남반구로 내려가면 지평선 아래로 내려가서 아예 보이지 않아요. 남반구에서 방향을 찾을 때는 남십자성을 이용해요.
북두칠성으로 북극성 찾는 순서
가장 널리 쓰이는 방법이에요. 북두칠성은 국자 모양으로 일곱 개 별이 이어져 있어서 찾기 쉬워요. 국자의 머리 부분에서 바깥쪽 두 별을 이어 그 간격의 약 다섯 배만큼 쭉 연장하면 북극성이 나와요.
- 1단계: 북쪽 하늘에서 국자 모양의 북두칠성을 찾아요. 봄에는 높이 떠서 찾기 쉽고, 가을에는 지평선 가까이 낮게 떠서 건물이나 산에 가려질 수 있어요.
- 2단계: 국자 그릇의 바깥쪽 모서리 두 별을 골라요. 이 두 별은 두베와 메라크라고 불리며, 국자 손잡이의 반대편에 있어요.
- 3단계: 두 별을 잇는 선을 그릇 입구 쪽으로 다섯 배쯤 연장해요. 그 끝에서 혼자 떠 있는 2등급 별이 북극성이에요.
이 방법이 잘 통하는 이유는 두 별 근처에 비슷한 밝기의 별이 거의 없기 때문이에요. 연장선 끝에서 홀로 있는 별을 찾았다면 거의 맞아요.
카시오페이아자리로 찾는 순서
북두칠성이 지평선 아래로 내려가 있는 계절에는 카시오페이아자리를 써요. 카시오페이아는 별 다섯 개가 알파벳 W 또는 M자 모양으로 늘어선 별자리예요. 북극성을 사이에 두고 북두칠성과 반대편에 있어서, 서로 번갈아 하늘 높이 떠올라요.
W자의 가운데 꼭짓점 별에서 양쪽 바깥 두 다리가 만드는 각의 이등분선을 그려 나가면, 그 연장선 끝에서 북극성을 만나요. 카시오페이아 기준으로는 W자 폭의 약 다섯 배쯤 떨어진 곳이에요.
- 가을철: 카시오페이아가 북쪽 하늘 높이 떠서 찾기 가장 좋아요. 북두칠성은 낮게 깔려요.
- 봄철: 북두칠성이 높이 뜨고 카시오페이아가 낮아져요. 이때는 북두칠성 방법이 편해요.
두 방법을 모두 익혀두면 어느 계절이든 북극성을 놓치지 않아요. 한쪽이 건물에 가려져도 다른 쪽을 쓰면 돼요.
내가 사는 곳에서 북극성은 얼마나 높이 뜨나요
북극성의 지평선 위 높이(고도)는 관측자의 위도와 거의 같아요. 위도가 높을수록 북극성이 하늘 높이 떠 있고, 낮을수록 지평선에 가까워져요. 이 성질 때문에 북극성 고도를 재면 내 위도를 대략 알 수 있어요.
- 서울: 위도가 약 37.5도라서 북극성이 지평선에서 약 37.5도 위에 떠 있어요.
- 부산: 위도 약 35도라서 고도도 약 35도예요.
- 제주: 위도 약 33도라서 고도도 약 33도로 조금 더 낮아요.
주먹을 쥔 팔을 쭉 뻗었을 때 주먹 하나가 약 10도쯤 되니, 서울에서는 지평선에서 주먹 세 개 반 정도 올라간 곳을 보면 돼요. 남쪽 지방일수록 산이나 건물에 가려질 확률이 조금 더 높아요.
스마트폰 앱으로 확인하는 방법
스텔라리움, 스타워크 같은 별자리 앱은 GPS와 방향 센서로 하늘 지도를 실시간으로 보여줘요. 하늘 쪽으로 폰을 들어 올리면 지금 보고 있는 방향의 별 이름이 표시돼서, 북극성 위치를 바로 확인할 수 있어요. 별 이름 검색창에서 폴라리스를 입력하면 화살표로 방향을 안내해주는 앱도 많아요.
다만 도심에서는 광공해 때문에 앱이 알려준 위치에 별이 있어도 눈으로는 안 보일 수 있어요. 이럴 때는 불빛이 적은 교외나 공원으로 옮기고, 화면 밝기를 낮춘 채 10분 정도 어둠에 눈을 적응시키면 훨씬 잘 보여요. 앱의 야간 모드(붉은 화면)를 켜면 눈의 적응이 덜 깨져요.
나침반 앱이 오작동할 때는 북극성으로 방향을 잡아 실제 북쪽을 확인해볼 수도 있어요. 자기 북극과 실제 북극(진북)은 조금 어긋나 있어서, 별로 잡은 북쪽이 더 정확한 경우가 있어요.
북극성은 영원히 북극성이 아니에요
지구 자전축은 팽이처럼 천천히 흔들리며 돌아요. 이를 세차운동이라고 하고, 한 바퀴 도는 데 약 2만 6천 년이 걸려요. 그 사이 자전축이 가리키는 별이 바뀌기 때문에 북극성 자리를 차지하는 별도 달라져요.
지금은 폴라리스가 그 자리에 있지만, 약 1만 2천 년 뒤에는 거문고자리의 직녀성(베가)이 북극성 역할을 하게 돼요. 과거 고대 이집트 시대에는 용자리의 투반이 북극성이었어요.
결국 북극성을 찾는 요령은 “북두칠성이나 카시오페이아에서 다섯 배 연장하기”와 “내 위도만큼 올려다보기” 두 가지예요. 이 두 가지만 기억하면 야외에서 방향을 잃었을 때도 밤하늘이 나침반이 돼줘요.