허블 망원경이 찍은 '지구방위임무'…소행성 충돌서 파편만 1000톤 발생

기사내용 요약
허블 우주망원경, 다트 우주선-디모르포스 충돌 장면 촬영
충돌 직후 소행성 파편의 원뿔·나선 모양 흔적 포착
다트에 장착된 '리시아큐브'보다 훨씬 넓은 범위서 관측 성공

허블 우주망원경이 포착한 다트 우주선과 디모르포스 소행성의 충돌 현장. (사진=나사) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 허블 우주망원경이 인류 최초의 지구방위임무였던 '쌍 소행성 궤도수정 실험(DART, Double Asteroid Redirection Test)' 현장을 포착하는 데 성공했다. 소형 우주선이 인공위성에 충돌하는 모습이 허블의 카메라에 모두 담겼다.

2일 미 항공우주국(NASA·나사)에 따르면 허블 우주망원경은 지난해 9월27일(한국시간) 다트 우주선이 소행성 '디모르포스'와 충돌하는 모습을 촬영했다.

다트 임무는 소형 우주선을 소행성에 인위적으로 충돌시켜 소행성의 궤도를 뒤틀고, 이를 통해 지구로 향하는 소행성을 막아내는 것을 목표로 진행됐다. 다트 우주선은 지구에서 약 1100만㎞ 떨어진 소행성 디모르포스와 정확하게 충돌했다. 인류가 심우주에 있는 소행성을 직접 타격하는 데 성공한 것은 다트가 처음이다.

허블 망원경은 우주선과 소행성의 충돌 직후의 일련의 과정을 포착해냈다. 충돌로 인해 나타난 먼지와 파편 덩어리가 우주로 퍼져나가는 모습이다. 다트 우주선은 시속 2만㎞ 수준(약 1만3000마일)의 속도로 디모르포스와 부딪혔는데, 그 과정에서 1000톤 이상의 먼지와 암석이 튀어나오게 됐다.

허블이 촬영한 충돌 모습은 다트 우주선에서 사출된 이탈리아 우주국(ASI)의 큐브셋 리시아큐브(LICIACube) 관측한 것보다 훨씬 더 넓은 범위에서 관측됐다.

허블 망원경이 포착한 주요 충돌 현장은 원뿔 모양 흔적 형성 - 형제 소행성 중력에 의한 나선형 소용돌이 흔적 형성 - 태양 압력에 의한 꼬리 형태의 파편 잔해 등 3가지 단계로 이뤄진다.

허블은 두 물체가 충돌하기 약 1.3시간 전부터 촬영을 시작했다. 촬영이 시작됐을 때 쌍 소행성인 디디모스와 디모르포스는 허블로 구분하기도 어려울 정도로 밝은 중심점 안에 위치해 있었다. 이후 허블은 충돌한 지 2시간이 지난 시점에서 추가 촬영을 진행했다. 충돌로 생긴 파편들은 길쭉한 원뿔 모양의 흔적을 남기며 시속 6.4㎞(약 4마일) 정도로 느리게 소행성으로부터 떨어져 나왔다.

허블 망원경은 충돌 후 약 17시간이 지났을 때 파편이 새로운 패턴을 보이는 것을 관측했다. 당초 원뿔 모양이었던 파편의 흔적들이 왜곡되며 회전하는 나선형(바람개비) 모양으로 바뀌었다. 이같은 모양은 디모르포스의 형제 소행성인 디디모스의 중력 때문인 것으로 나타났다.

이후 허블 망원경은 햇빛의 압력에 의해 파편의 미세한 먼지 입자들이 혜성의 꼬리처럼 쓸려나가는 모습까지 찍어냈다. 가장 가벼운 입자들부터 소행성에게서 가장 빠르고 멀리 이동하는 파편열로 뻗어나간 것이다.

나사는 "다트 충돌은 쌍성 소행성계에서 이뤄졌는데, 우리는 다트를 통해 쌍성 소행성계에서 소행성과 물체가 충돌하는 것을 처음으로 실시간으로 봤다"며 "너무 환상적인 많은 일들이 일어나고 있는데, 더 많은 것을 알아내려면 시간이 걸릴 것"이라고 강조했다.

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