광일은 빛이 빈 공간에서 하루 동안 이동하는 거리로, 약 259억 킬로미터이며 지구에서 태양까지 거리의 약 173배이다. 더 잘 알려진 광년처럼 광일도 시간이 아니라 길이의 단위이다. 빛의 이동 시간으로 나타낸 거리는 빛이나 전파 신호가 그 거리를 건너는 데 얼마나 걸리는지도 알려 준다.

정의

광일은 정확한 값 두 가지로 정해진다. 진공에서 빛은 초속 정확히 299,792,458미터로 나아가며, 미터 자체도 이 속도로 정의된다. 1미터는 빛이 299,792,458분의 1초 동안 이동하는 거리이다. 천문학의 단위를 정하는 국제천문연맹(IAU)은 하루를 정확히 86,400초로 삼는다.

이 두 값을 곱하면 정확히 25,902,068,371.2킬로미터가 된다. 이는 약 173천문단위(au)이며, 1au는 정확히 149,597,870,700미터로 지구와 태양 사이의 평균 거리에 가깝다. IAU는 광년을 365.25일인 율리우스년 동안 빛이 이동하는 거리로 정의하므로, 1광년은 정확히 365.25광일이다.

크기 비교

빛은 지구에서 달까지의 평균 거리를 약 1.3초에 건너므로, 1광일은 그 거리의 약 67,000배이다.
1광일은 지구에서 태양까지의 거리의 약 173배이며, 햇빛은 이 거리를 약 8분 19초에 건넌다.
1광일은 태양에서 가장 바깥쪽 행성인 해왕성까지 거리의 약 5.8배이다. 해왕성은 태양에서 약 30au 거리에서 공전한다.
궤도에서 가장 먼 지점에서 헤일-밥 혜성은 태양에서 약 2광일 떨어져 있을 것이다.
시속 100킬로미터로 쉬지 않고 달리는 자동차가 1광일을 가려면 약 3만 년이 걸릴 것이다.

1광일 거리의 보이저 1호

NASA는 1977년에 발사된 우주 탐사선 보이저 1호가 2026년 11월 18일에 지구에서 1광일 거리에 이를 것으로 예상한다. 사람이 만든 물체가 그만큼 멀리 가는 것은 처음이다. 그때까지 49년 2개월 11일이 걸린 셈이다.

그 거리에서는 지구에서 보낸 전파 명령이 탐사선에 닿는 데 꼬박 하루가 걸리고, 답신이 돌아오는 데 다시 하루가 걸린다. 쌍둥이 탐사선인 보이저 2호는 천왕성과 해왕성을 방문하려고 다른 경로를 택했으며, 2035년 11월에 지구에서 1광일 거리에 이를 것으로 예상된다.

잣대로서의 빛

빛보다 빠른 것은 없으며, 그래서 빛의 이동 시간은 우주의 엄청난 거리를 재는 척도로 쓸 수 있다. 같은 속도로 나아가는 전파도 마찬가지이다. 지구와 화성 사이의 전파 신호는 두 행성이 궤도에서 어디에 있느냐에 따라 3~22분이 걸린다.

천문학자들은 이런 단위를 여러 가지 쓴다. 달은 약 1.3광초, 태양은 약 8.3광분 거리에 있다. 태양을 제외하고 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리는 약 4.24광년, 즉 약 1,550광일 떨어져 있다.

출처

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