별의 종류와 색: 스펙트럼형 O·B·A·F·G·K·M
밤하늘의 별은 파란색부터 붉은색까지 저마다 다른 색을 띠어요. 그 색은 별의 표면 온도를 알려 주고, 별을 O·B·A·F·G·K·M 일곱 가지 스펙트럼형으로 나누는 기준이 돼요.
| 분류 순서 | O, B, A, F, G, K, M (뜨거운 별 → 차가운 별) |
|---|---|
| 태양 | G형, 표면 약 5,800K |
| 가장 흔한 별 | M형 적색왜성 |
| 색을 정하는 것 | 표면 온도 (흑체복사) |
별의 색은 온도에서 나와요
뜨겁게 달군 쇠는 처음에는 붉게 빛나다가 온도가 오를수록 노랗고 하얗게 변해요. 별도 마찬가지예요. 빛을 내는 뜨거운 물체는 온도에 따라 가장 강하게 내는 빛의 파장이 달라지는데, 이것을 흑체복사라고 해요. 온도가 높을수록 가장 밝은 파장이 짧은 쪽, 즉 파란색 쪽으로 옮겨 가요.
그래서 표면이 수만 도인 별은 푸르게, 3,000도 안팎의 별은 붉게 보여요. 태양은 초록색 근처에서 가장 밝게 빛나지만 여러 색이 고르게 섞여 있어서 우리 눈에는 하얗게 보여요.
스펙트럼형 한눈에 보기
| 형 | 표면 온도 | 색 | 예시 |
|---|---|---|---|
| O | 약 30,000K 이상 | 파란색 | 알니탁(오리온자리)의 주성 |
| B | 약 10,000~30,000K | 청백색 | 리겔, 스피카 |
| A | 약 7,500~10,000K | 흰색 | 시리우스, 베가 |
| F | 약 6,000~7,500K | 황백색 | 프로키온 |
| G | 약 5,200~6,000K | 노란빛 흰색 | 태양, 알파 센타우리 A |
| K | 약 3,700~5,200K | 주황색 | 알파 센타우리 B |
| M | 약 2,400~3,700K | 붉은색 | 프록시마 센타우리 |
온도 범위는 자료마다 조금씩 다르니 대략적인 기준으로 봐 주세요.
별의 이름표 읽는 법
태양의 분류를 G2V라고 적는 것을 본 적이 있을 거예요. 앞의 G는 스펙트럼형이고, 뒤의 숫자 0~9는 같은 형 안에서 더 잘게 나눈 단계예요. 숫자가 작을수록 더 뜨거운 쪽이라서 G2는 G형 가운데 비교적 뜨거운 편이에요. 마지막의 로마 숫자는 광도 계급으로, 별이 얼마나 부풀어 있는지를 나타내요. V는 태양처럼 안정적으로 수소를 태우는 주계열성(왜성), III은 거성, I은 초거성이라는 뜻이에요. 예를 들어 리겔은 B형 초거성, 알데바란은 K형 거성으로 분류돼요.
이 일곱 글자의 순서는 온도 순서가 아니라 역사적인 이유로 정해졌어요. 처음에는 스펙트럼에 보이는 수소선의 세기에 따라 알파벳을 붙였는데, 나중에 온도 순으로 다시 늘어놓으면서 지금처럼 O·B·A·F·G·K·M이라는 순서가 되었어요.
질량, 밝기, 수명
수소를 태우며 안정적으로 빛나는 주계열성에서는 질량이 별의 거의 모든 것을 결정해요. 무거운 별일수록 뜨겁고 밝지만, 연료를 아주 빠르게 써 버려서 오래 살지 못해요.
- O형: 태양 질량의 십수 배 이상, 밝기는 태양의 수만 배 이상이에요. 수명은 수백만 년 정도로 짧아요.
- B형: 태양 질량의 약 2~16배이고, 수명은 수천만~수억 년이에요.
- A형과 F형: 태양보다 조금 무겁고 밝아요. 수명은 약 십억 년에서 수십억 년이에요.
- G형: 태양 정도의 질량이고, 수명은 약 100억 년이에요.
- K형: 태양보다 가볍고 어두우며, 수명은 태양보다 훨씬 길어요.
- M형: 태양 질량의 약 8~45% 정도이고 아주 어두워요. 연료를 매우 천천히 써서 수명이 수천억 년 이상일 것으로 계산돼요. 우주의 나이보다 훨씬 길어요.
어떤 별이 가장 흔할까요?
밤하늘에서 눈에 띄는 별은 대부분 밝은 B형이나 A형, 또는 크게 부풀어 오른 거성이에요. 하지만 실제로 우리은하에 가장 많은 별은 맨눈으로는 거의 보이지 않는 M형 적색왜성이에요. 태양 근처의 주계열성 가운데 대략 4분의 3이 M형이고, 태양 같은 G형은 열에 하나도 되지 않아요. O형은 수백만 개 중 하나꼴로 아주 드물어요. 태양에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리도 M형 적색왜성이에요.
거성과 초거성
별은 중심의 수소를 다 쓰고 나면 바깥층이 크게 부풀어 거성이 돼요. 표면이 넓어지면서 온도가 내려가 주황색이나 붉은색을 띠는 경우가 많아요. 황소자리의 알데바란과 목동자리의 아크투루스는 K형 거성이고, 오리온자리의 베텔게우스와 전갈자리의 안타레스는 M형 적색 초거성이에요. 리겔처럼 아주 무거운 별은 뜨거운 청백색 초거성으로 빛나기도 해요.
별의 종류가 행성에 미치는 영향
- 생명가능지대의 거리: 밝은 별은 생명가능지대가 멀리 있고, 어두운 별은 아주 가까이 있어요. M형 별의 생명가능지대는 수성 궤도보다도 훨씬 안쪽이에요.
- 조석 고정: 별에 가까이 도는 행성은 한쪽 면만 계속 별을 바라보는 조석 고정 상태가 되기 쉬워요. M형 별의 생명가능지대 행성은 그럴 가능성이 높아요.
- 플레어: M형 적색왜성은 갑작스럽게 강한 빛과 입자를 내뿜는 플레어를 자주 일으켜요. 가까이 있는 행성의 대기가 깎여 나갈 수 있어요.
- 시간: O형이나 B형 별은 너무 빨리 수명을 다해서, 주위 행성에 생명이 자랄 시간이 충분하지 않을 수 있어요.
Planetica에서는
Planetica에서 만들어지는 행성계의 중심 별에는 O·B·A·F·G·K·M 스타일의 스펙트럼형과 밝기가 정해지고, 별의 색은 표면 온도에 맞는 흑체복사 색으로 칠해져요. 별의 밝기를 바탕으로 생명가능지대와 눈선이 계산되고, 각 행성의 온도도 별의 밝기와 궤도 거리로 정해져요. 내 행성계의 별이 어떤 형인지 확인하고 표와 비교해 보세요.
붉은 M형 별을 가진 행성계라면 행성들이 별 가까이 옹기종기 모여 있고, 밝은 A형이나 F형 별이라면 생명가능지대가 훨씬 바깥에 놓여요. 우리은하 지도로 나가 실제 별들의 색을 둘러보며 내 별과 닮은 별을 찾아보는 것도 재미있어요.
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