지구 충돌 불과 ‘8시간 전’ 발견된 소행성…대피에 필요한 시간 계산해보니[핵잼 사이언스]

[서울신문 나우뉴스]

필리핀 현지시간으로 4일 0시 45분경, ‘2024 RW1’로 명명된 작은 소행성(사진)이 지구 대기권과 충돌했다. 영상 캡처

지난주 필리핀 상공에서 작은 소행성이 지구 대기와 충돌하는 모습이 생생하게 포착된 가운데, 미국항공우주국(NASA)은 해당 소행성이 지구와 충돌하기 불과 8시간에 전에 소행성의 존재를 확인한 것으로 알려졌다.

앞서 지름 약 1m의 소행성 ‘2024 RW1’은 필리핀 현지시간으로 4일 오전 0시 45분경 최북단에 있는 섬의 상공에서 지구 대기권과 충돌했다. 소행성은 지구 대기층과 충돌하는 과정에서 거대한 화염을 뿜어냈고, 이내 긴 화염 꼬리를 그리다가 사라졌다.

충돌 당시 속도는 시속 6만 3360㎞, 초당 17.6㎞로 추정된다. 영국 벨파스트 퀸스대학의 앨런 피츠시몬스 박사는 “일반적인 소행성의 속도라고 보여진다”면서 “하늘을 가로지르며 다가오는 물체를 보고 어디론가 대피하려고 하는 할리우드 영화와는 다르다. 실제로 소행성이 다가온다면 (영화 속 장면처럼 대피할 만한) 시간이 없다”고 설명했다.

필리핀 현지시간으로 4일 0시 45분경, ‘2024 RW1’로 명명된 작은 소행성(사진)이 지구 대기권과 충돌했다. 영상 출처 X

일반적으로 NASA의 레이더에 소행성이 감지된 뒤 지구와 충돌할 수 있다는 사실이 확인되면, 이 사실은 미국연방비상관리국(FEMA)를 통해 세계 각국 정부로 전달된다. 세계 정부들은 잠재적으로 치명적인 사건에 대한 경고를 접한 후 이를 대중에게 알리기 위한 계획을 세운다.

동시에 FEMA는 소행성 충돌 예상일이 되기 몇 개월 전부터 충돌 영향권에 있는 사람들에 대한 대피 명령을 내리고, 사람들은 혹시 모를 최악의 상황을 예상하고 대비하라는 지시를 받는다.

2021년 미 백악관 발표에 따르면, 지름 50m 이상의 소행성이 50년 이내에 지구와 충돌할 가능성이 있는 경우 정찰 임무를 수행해야 한다고 권고했다. 해당 문서에서는 폭 1㎞ 이상의 소행성을 ‘세계적 재앙이 가능한’ 소행성으로, 폭 4.8㎞ 이상은 ‘세계적 재앙 임계치’ 소행성으로, 폭 9.6㎞ 이상은 ‘대량 멸종이 가능한’ 소행성으로 분류한 바 있다.

또 지난 4월 NASA, FEMA 및 유엔은 지구를 파괴할 수 있을 정도의 소행성이 감지됐을 때 지구가 대피를 위해 얼마나 훈련되어 있는지를 평가한 결과, 적어도 14년의 ‘사전 통보’ 기간이 필요하다는 결론을 내렸다.

만약 지난주 지구 대기권과 충돌한 소행성 ‘2024 RW1’의 크기가 컸다면, 소행성 발견 후부터 대피까지의 일련의 매뉴얼은 소용이 없었을 것으로 보인다. NASA가 해당 소행성을 발견한 건 충돌하기 8시간 전이었기 때문이다.

지구 스쳐가는 소행성들, 미리 인지하지 못한 이유는?

소행성 ‘2024 RW1’은 크기가 비교적 작은 탓에 경보를 울릴 필요가 없었지만, 소행성이 지구와 매우 근접하기 직전에 발견된 아찔한 사례는 이번이 처음은 아니다.

지구에서 3000km 떨어진 상공을 스쳐 지나간 소행성 2020QG의 이미지(붉은 동그라미)

소행성 2020QG의 이동경로

2020년 8월, 지름 1.8~5.5m의 소행성 ‘2020 QG’가 지구에서 약 3000㎞ 떨어진 상공을 유유히 스쳐 지나갔다. 소행성 2020 QG는 미국 캘리포니아에 있는 천체 관측소인 팔로마산천문대에서 포착됐는데, 존재를 확인했을 때는 이미 소행성이 지구에서 한참 멀어진 후였다. 지구를 스쳐 지나간 거대 소행성의 존재를 아무도 눈치채지 못했던 것이다.

2019년 7월에도 지름 50∼130ｍ로 추정되는 소행성 ‘2019 OK’가 지구를 스쳐가기 직전에야 파악됐다.

전문가들이 소행성을 미리 파악하지 못한 이유는 다양하다. 2022년 미국 하와이대학 연구진이 세계 각지의 주요 천문대가 일부 소행성의 존재를 예측하지 못하는 원인을 분석했다.

연구진에 따르면 소행성 2019 OK가 지구에 접근할 당시, 소행성은 지구의 궤도 및 자전의 영향으로 마치 멈춰있는 듯 보였다. 즉, 소행성이 접근하는 방향과 위치, 지구의 자전 방향 등이 이례적으로 맞물릴 때 해당 소행성은 훨씬 느리게 이동하거나 혹은 멈춰있는 것처럼 판단될 수 있다는 것.

당시 연구진은 “2019 OK의 경우 위의 이유로 마치 멈춰있는 것처럼 보였고, 이에 따라 천문대의 망원경이 지구로 향하는 소행성의 존재를 미리 인지하지 못했다. 만약 이런 이유가 아니었다면, 소행성이 지구를 스쳐 지나가기 4주 전 쯤에 발견했을 것”이라고 설명했다.

2020년 지구를 스쳐간 2020 QG의 경우 당시 NASA는 “2020 QG가 태양 방향에서 접근했고, 우리는 이를 미리 확인하지 못했다”고 밝힌 바 있다.

지상 망원경부터 ‘다트 프로젝트’까지, 지구 방위 위한 노력들

다만 과학자들은 지금 이 순간에도 행성이 지구와 충돌하기 전에 이를 일찍 발견하는 능력을 키우고 있다.

NASA의 지상 망원경은 거대 소행성을 식별하고, 데이터베이스에 있는 다른 우주 암석과 비교하여 그것이 새롭게 발견된 것인지를 확인한다. 유럽우주국(ESA)는 하늘을 스캔하는 여러 프로젝트를 진행하고 있다.

각 우주국이 소행성을 발견하게 되면 태양계 내 소형 천체를 추적하고 인증하는 국제천문학연합(IAU) 소행성센터(MPC)에 보고되고, 소행성센터는 NASA 등과 협력해 해당 소행성의 경로가 지구에 위협이 되는지 예측한다.

다트 자료영상

소행성의 실질적인 위협이 예상된다면, 현재 NASA가 진행하는 ‘다트(DART) 프로젝트’를 가동시킬 수 있다.

미국항공우주국(이하 NASA)은 2022년 9월 26일 지구 충돌 가능성이 있는 소행성이 접근할 경우 우주선 등을 충돌시켜 궤도를 바꾸는 전략의 가능성을 실험하기 위해 약 1100만㎞ 떨어져 있던 디모르포스에 무게 570㎏인 ‘DART’ 우주선을 시속 2만 2000㎞로 충돌시켰다.

2022년 소행성 ‘디모르포스’가 NASA의 우주선 ‘다트’와 충돌하기 2초 전의 모습. NASA 제공

그 결과 디모르포스의 궤도가 변하면서 공전 주기가 약 32분 단축된 것으로 나타나 우주선 충돌로 소행성 궤도를 수정하고 더 나아가 치명적인 재앙으로부터 지구를 보호하는 게 가능하다는 사실이 입증됐다.

유럽우주국(ESA)도 2026년 10월까지 디모르포스에 대한 충돌 후 세부조사를 진행해 이러한 ‘방어 방법’이 미래에도 효과적일지에 대해 확인할 예정이다.

송현서 기자