'지구방어 실험'으로 알아본 소행성!

깔로~🖐️🖐️

 

작년 11월, 미국항공우주국(이하 'NASA')에서는 우주선을 충돌시켜 소행성의 궤도를 바꾸는 실험을 하기 위해 우주선을 발사했어요. 그리고 오늘, 약 10개월을 날아간 우주선이 목표 소행성인 '다이모르포스'에 정확히 충돌했어요.

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언론에서는 '인류 첫 지구방어 실험'이라고 부르며 이 실험을 집중적으로 조명하고 있는데요, 과연 소행성이 무엇이며 이러한 실험이 왜 필요한지 함께 알아보아요. 

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▶ 소행성이 무엇인가요?

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소행성이란 행성*보다 작은 태양계 내의 천체를 의미해요. 이러한 천체들은 주로 목성의 궤도 또는 목성의 궤도 안쪽에서 태양을 돌고 있어요. 소행성은 대부분 반지름이 50km 이하로 굉장히 작으나, 200km가 넘는 소행성이 200개 이상 발견되기도 하는 등, 그 크기가 천차만별이에요. 

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화성과 목성의 궤도 사이에는 다수의 소행성들이 모여있는 소행성대(Asteroid Belt)가 있어요. 현재까지 인류에 의해 식별된 모든 소행성의 약 98%가 이 소행성대에 위치하고 있어요. 

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※ 태양계 내의 행성으로는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 있어요.

 

 

화성과 목성 궤도 사이의 '소행성대'(하얀색) (출처: 위키피디아)

 

▶ NASA에서 소행성에 관심을 갖는 이유는?

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사실 NASA뿐만 아니라 세계 각국에서도 소행성에 많은 관심을 가지고 연구 및 탐사를 하고 있어요. 단, 기술력이나 재정적인 측면을 고려할 때 이런 연구와 탐사의 상당 부분을 NASA가 주도하는 경우가 많죠.

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NASA와 세계 각국이 소행성에 관심을 갖는 이유는 여러 가지가 있어요. 

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- 태양계 생성 및 지구의 생명 탄생의 비밀을 밝히기 위해

- 다양한 광물 채취

- 소행성 충돌로부터 지구방어

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1. 태양계 생성 및 지구 생명 탄생의 비밀을 밝히기 위해

대부분의 소행성들은 태양계가 생성되었던 비슷한 시기에 태어난 것으로 알려져 있어요. 그렇기 때문에 소행성을 연구하면 태양계의 초기 모습에 대해 알 수 있다고 해요. 또한 소행성이 태양계 초기 물질들로 이루어져 있기 때문에, 혹시라도 이러한 물질 중 유기물을 발견할 수 있다면 지구에서 어떻게 생명체가 탄생했는지를 유추할 수 있을 것으로 기대하고 있어요. 

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2. 다양한 광물 채취

소행성에는 지구에서는 보기 힘든 희귀광물이 많이 있을 것으로 예상돼요. 예를 들어, 소행성대에 위치한 '16 사이키'라는 소행성은 완전히 철과 니켈로만 이루어진 광물 덩어리라고 해요. 이 소행성의 크기는 직경 약 225km 정도인데, 이 소행성의 광물 가치는 약 113해원에 육박한다고 해요. 이는 지구 모든 나라의 GDP를 합친 것에 약 7만 배에 달하는 금액이에요. 

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※ 113해 = 11,300,000,000,000,000,000,000

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3. 소행성 충돌로부터 지구방어

사실 이번에 NASA에서 '인류 첫 지구방어 실험'을 시행한 이유가 바로 이 세 번째 이유 때문이에요. 

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태양계에서 가장 큰 행성은 목성이에요. 목성은 매우 크기 때문에 중력 또한 매우 강력해요. 이러한 목성의 중력이 소행성대에 있는 소행성들을 붙잡고 있기 때문에 실질적으로 지구에 피해를 입힐 큰 소행성들이 지구까지 날라와서 지구와 충돌할 확률은 굉장히 낮아요. 

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그럼에도 불구하고 인류는 지구에 영향을 끼친 소행성 충돌의 사례들을 보아왔고, 아무리 낮은 확률이라 할지라도 이러한 상황을 미연에 방지하고자 소행성을 지속적으로 연구 및 관찰하고 있어요. 그리고 오늘 이루어진 실험과 같이 소행성의 궤도를 수정하는 다양한 시도를 계획 및 시행하고 있죠.

 

 

▶ 소행성 충돌 시 미치는 영향?

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사실 일 년에도 수천 개의 운석들이 지구로 떨어지지만 대부분의 경우 지구의 대기에서 불타 없었어져요. 하지만 미처 다 타지 못하고 지상에 도달하는 소행성이나 운석들은 크기에 따라 다양한 피해를 발생시키죠. 

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지난 2013년, 러시아 첼랴빈스크 주에 소행성이 떨어지다가 상공에서 폭발했어요. 이 운석은 대략 지름 16.8m, 질량 1만 톤 정도였으며 지구에 초속 18km의 속도로 돌진했다고 해요. 폭발한 소행성의 잔해 중 일부가 호수 바닥에 가라앉았는데 그 무게가 약 600kg 정도 되었다고 하죠. 이 소행성의 폭발로 인해 약 1,500명의 부상자가 발생하였고 피해 복구에만 약 360억 원이 들었어요. 

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1908년에는 당시 러시아 제국의 퉁구스카 강 유역에 소행성(또는 운석)이 충돌했어요. 이 충돌로 인하여 제주도만 한 크기의 산림이 초토화가 되었고, 약 450km 떨어진 곳에서도 열차가 쓰러졌어요. 폭발 현장에서 15km 밖에서 방목되던 약 1,500마리의 순록이 모두 폐사했죠.

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첼랴빈스크와 퉁구스카에서 있었던 충돌이 현대 인류가 정확히 관찰할 수 있었던 소행성(운석) 충돌이에요. 하지만 전 세계 여러 지역에서 인류가 존재하기 이전에도 어마어마한 규모의 소행성 충돌이 있었다는 것을 보여주는 증거가 많아요. 

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남아공의 브레드포트 크레이터, 캐나다의 마니코간 크레이터, 미국의 베링거 크레이터 등도 최소 몇 만년~몇억 년 전에 지구에 충돌한 소행성으로 인해 생성된 분화구라고 해요. 

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2020년에는 우리나라의 경상남도 합천군 초계분지 또한 소행성 충돌로 인해 생성되었다는 것이 밝혀졌어요. 약 5만 년 전에 직경 200m인 소행성이 경남 합천 지역에 떨어져서 산지 지역을 초토화하고 그 자리를 분지로 만들어 버렸다고 하네요.

 

경남 합천 초계분지