[이광식의 천문학+] 소행성이 과연 지구를 완전히 파괴할 수 있을까?

[서울신문 나우뉴스]

거대한 소행성이 지구와 정면 충돌하는 상상도

1억 6000만 년 이상 지구를 지배해온 공룡은 마침내 우주에서 날아온 불청객으로 인해 멸종을 운명을 맞았다. 약 6600만 년 전, 최소 10km 크기의 소행성이 지구에 엄청난 타격을 가함에 따라 거대한 지진을 비롯해 쓰나미, 화산 폭발 등으로 기후 재앙을 일으키며 지구상 생물의 75%를 멸종시켰다.

하지만 이 같은 대격변에도 불구하고 지름 1만2700km의 암석 덩어리인 지구 자체는 살아남았다.

이것은 과연 지구가 소행성 충돌로는 파괴되지 않는다는 것을 의미하는 걸까? 공룡을 멸종시킬 만큼 파괴적인 10km급 소행성으로도 지구 종말의 아마겟돈을 가져오기에 역부족이라면, 얼마나 큰 우주 암석이라야 지구 전체를 완전 파괴할 수 있을까?

짧은 대답은 다음과 같다. 지구 행성을 파괴하려면 지구만큼 큰 우주 암석이 필요하다. 그러나 지구상의 생명체를 완전히 소멸시키는 데는 그보다 훨씬 작은 우주 암석으로도 충분할 것이다.

소행성 충돌을 연구한 미국 콜로라도 대학 대기 해양과학 교수인 브라이언 툰은 "화성보다 조금 더 큰 천체가 초창기의 지구에 충돌했지만, 지구는 파괴되지 않은 대신 달을 만들었다"고 라이브 사이언스에 밝혔다.

툰이 언급한 '거대 충돌설'은 테이아라는 화성 크기의 행성이 45억 년 전 지구와 충돌하여, 우주로 방출된 엄청난 양의 암석 파편이 시간이 지남에 따라 달로 뭉쳐지게 되었다는 달 생성 이론이다. 참고로, 화성은 지름이 약 6700km로, 공룡을 멸종시킨 소행성 크기 500배 이상 크다.

테이아의 충돌은 지구를 파괴하지 않았을 뿐만 아니라, 그 핵과 맨틀의 일부가 지구에 합쳐짐으로써 지구상에서 최초의 생명체가 발현하는 데 발판이 되어주었다고 과학자들은 생각한다.

그들은 고대에 있었던 이 충돌이 정면 충돌인지 아니면 빗맞은 충격인지에 대해 의견이 일치하지 않지만, 그 당시 만약 지구에 생명체가 있었다면 일거에 쓸어내 버렸을 것이라는 데는 이견이 없다. 과학자들은 지구상에 생명체가 나타난 시기는 약 44억 년 전, 곧 테이아의 충돌 후 수백만 년 만이라고 생각한다.

비조류 공룡의 대량 멸종이 보여주듯이, 지구가 깨어지지 않더라도 지구상의 생명체를 멸종시키는 데는 테이아 같은 떠돌이 행성보다 훨씬 작은 우주 암석의 충돌로도 얼마든지 가능하다.

테이아가 초창기 지구와 충돌하는 ‘거대 충돌설’의 그래픽

미 항공우주국(NASA)은 지구에서 740만km(지구-달 거리의 약 20배) 이내의 궤도를 도는 지름 최소 140m의 우주 암석을 잠재적인 위험 요소로 간주한다. NASA에 따르면, 그러한 우주 암석의 충격은 도시 전체를 쓸어버리고 그 주변의 땅을 황폐화시킬 수 있다.

테네시주 멤피스에 있는 로즈 칼리지의 천체물리학자인 게릿 L. 버슈어는 폭이 최소 1km인 우주 암석이 충돌하면 지구에 기후 재앙을 일으켜 "문명의 종말을 촉발할 것"이라고 예측했다. 또한 공룡을 멸종시킨 크기의 소행성이 지구에 충돌한다면 인간은 물론, 대부분의 생물종을 멸종시킬 것이라고 밝혔다.

버슈어는 "초기 충격은 그것을 볼 수 있는 거리 안에 있는 사람을 남김없이 죽이는 거대한 불덩어리를 생성한다"며 "그런 다음 충돌로 인한 먼지와 화재가 만든 엄청난 연무가 지구를 감싸 햇빛을 차단함으로써 지구를 이른바 '충돌 겨울’(impact winter)로 몰아넣을 것"이라고 설명했다.

이 고통의 계절에는 엄청난 먼지와 유독 가스가 하늘을 뒤덮어 햇빛을 차단함으로써 식물이 더 이상 광합성을 할 수 없다. 전 세계적으로 식물이 사라질 것이며, 동물도 곧 그 뒤를 따를 것이다. 지상에 사는 초기 포유류 조상과 같은 아주 작은 생명체만이 생존할 수 있을 것이다.

NASA를 비롯한 각국 우주기관은 소행성 충돌의 위협을 매우 심각하게 받아들이고, 우리 태양계에 있는 수천 개의 잠재적 충돌 요인을 면밀히 모니터링하고 있다. 다행히도 잠재적 위협이 되는 소행성이 향후 100년 간은 지구에 도달할 가능성이 없다.

또한 위험한 우주 암석이 예기치 않게 경로를 변경하여 지구를 향하는 경우, NASA는 이를 처리하기 위한 계획을 테스트하고 있다. 지난 9월 26일(현지시간), NASA는 우주 암석의 궤적을 변경시킬 목적으로 우주선을 폭 160m의 소행성 디모르포스에 충돌시키는 실험을 수행한 바 있다.

다행히도 디모르포스는 지구로 향하지는 않았지만, DART(Double Asteroid Redirection Test)로 알려진 이 임무를 통해 NASA는 미래의 소행성 충돌로부터 '지구 방위' 수단을 테스트한 것으로, 그 결과는 조만간 밝혀질 것으로 보인다. 이 사실을 안다면 어쩌면 공룡들이 질투할지도 모른다.

 

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

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