수성과 금성은 지구보다 안쪽을 돌기 때문에 태양으로부터의 각거리에 언제나 상한이 있습니다. 한 번의 출현 기간을 끌어보며 행성이 밖으로 흔들려 나갔다가 돌아서서 되돌아오는 것을 보세요.
최대이각은 시선이 행성의 궤도에 꼭 접하는 순간입니다.
둘 다 지구 궤도 안쪽을 돌기 때문에, 우리에게서 행성으로 그은 선은 태양으로 그은 선에서 어떤 각 이상 벌어질 수 없습니다. 상한은 시선이 행성 궤도에 접하는 자리에서 이르고, 궤도가 원이라면 그 각은 행성의 태양으로부터의 거리(AU)의 아크사인입니다.
금성의 궤도는 거의 원이라서 원 궤도 공식이 최대이각을 1도 안쪽으로 맞힙니다. 수성은 다릅니다. 이심률 0.206에서는 태양이 궤도 중심에서 크게 벗어나 있어, 최대이각은 그 출현 기간이 수성의 근일점 근처에서 일어나는지 원일점 근처에서 일어나는지에 따라 달라집니다. 수성에 대해 숫자 하나만 인용하면 5도까지 틀립니다.
꺾이는 점이 최대이각입니다. 0은 합이고, 부호는 행성이 태양의 어느 쪽에 있는지를 나타냅니다.
수성이나 금성을 찾기 전에 태양의 어느 쪽에 있는지 확인하세요. 동방 최대이각은 해진 뒤 서쪽 하늘, 서방 최대이각은 해 뜨기 전 동쪽 하늘에서 보기 좋습니다. 최대이각은 각거리가 국소적으로 가장 큰 때일 뿐, 고도나 박명 조건까지 가장 좋다는 뜻은 아닙니다. 관측지의 위도와 황도가 지평선과 이루는 각도도 실제 관측 시간을 바꿉니다.
표의 원궤도 상한은 장반경의 비율만으로 추정한 값이고, 실제 범위에는 궤도 이심률이 만드는 변화가 남습니다. 수성은 두 값의 차이가 크므로 특정 최대이각을 확인할 때 22.8도를 고정값으로 사용해서는 안 됩니다.
금성에 위상 변화가 있다는 사실 자체가 지구 중심 모형을 무너뜨린 관측이었습니다. 프톨레마이오스의 배치에서 금성은 늘 우리와 태양 사이에 머무는 주전원에 실리므로 초승달 모양밖에 될 수 없습니다. 갈릴레오는 볼록한 금성을 보았습니다.
수성은 이 규칙을 따르지 않습니다. 단서를 달지 않고 그렇게 적은 교과서는 원 궤도라는 특수한 경우를 인용한 것입니다. 수성의 최대이각에서의 위상각은 74도에서 106도까지 움직이고, 밝은 비율은 37%에서 64%까지 흩어집니다.
정점은 이각 39도쯤, 원면의 4분의 1가량이 밝을 때이고, 내합 전후 약 5주입니다. 한 번의 출현 기간에 두 번, 초저녁 하늘과 새벽 하늘에 한 번씩 일어나며, 이것이 어떤 행성이든 도달할 수 있는 최대의 밝기입니다. 어두운 하늘에서는 그림자가 생길 만큼 밝고, 어디를 볼지 알면 대낮에도 찾을 수 있습니다.
여기서의 밝기는 순수한 기하입니다. 받는 햇빛, 밝은 비율, 거리. 실제 측광에는 대기와 산란각에 대한 위상 함수가 더해지고, 그러면 정점이 며칠 움직입니다. 이 페이지의 어떤 숫자도 등급 예보가 아닙니다.
| 행성 | 이심률 | 원 궤도 상한 | 실제 범위 (16년) |
|---|---|---|---|
| 수성 | 0.206 | 22.8° | 18°–28° |
| 금성 | 0.0068 | 46.3° | 45°–47° |
이것이 둘 다 자정에는 결코 보이지 않고 언제나 박명의 천체인 이유의 전부입니다. 해 진 뒤 서쪽 낮은 하늘이거나, 해 뜨기 전 동쪽 낮은 하늘이거나, 그 밖에는 어디에도 없습니다.
시선이 원 궤도에 접해 있다면 최대이각에서 태양·행성·지구가 이루는 각은 정확히 90도이고, 90도 떨어진 광원에 비친 구는 정확히 반쪽 원면을 보입니다. 금성은 그대로 따릅니다. 지난 16년의 모든 최대이각에서 원면의 밝은 비율은 49%에서 51% 사이입니다.
최대이각에서 내합으로 가는 동안 금성은 계속 가까워져 원면이 커지고, 동시에 밝은 부분은 점점 가늘어집니다. 우리에게 오는 것은 밝은 면적, 곧 둘의 곱이고, 그 곱은 그 사이 어딘가에서 최대가 됩니다.
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궤도 요소는 NASA/JPL 「Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets」(Standish & Williams, 1992)에서 가져왔으며 1800–2050년에 유효합니다. 위치는 기하학적 위치로 광행시와 광행차를 포함하지 않습니다. 망원경 시야의 재현이 아니라 황도면 교육용 그림이기 때문입니다.