소행성 충돌로부터 지구 구하는 ‘확실한 방법’ 찾았다[핵잼 사이언스]

[서울신문 나우뉴스]

소행성 충돌 상상도 123rf.com

수많은 소행성이 꾸준히 지구를 위협하는 가운데, 핵폭발로 소행성 충돌로부터 지구를 구할 수 있는 방법이 제시됐다.

스페이스닷컴 등 과학전문매체의 23일 보도에 따르면, 미국 샌디아 국립연구소 연구진은 우주선을 충돌시키는 것보다 더 빠르게 소행성 충돌에 대응할 방법으로 핵폭발에 주목했다.

연구진은 먼저 핵폭발에서 발생하는 X선의 위력이 소행성에게 어느 정도의 영향을 미치는지 알아보기 위해 실험실에서 실험을 진행했다. 해당 실험에는 12㎜크기의 작은 소행성 모형 2개가 활용됐다. 소행성 모형은 각각 결정질인 석영과 비결정질인 용융 실리카 성분으로 이뤄졌으며, 이는 규소(Si)가 기반인 소행성을 가정한 것이다.

미국 샌디아 국립연구소의 실험실 내부

연구진이 소행성 모형 2개에 강력한 X선을 발사하고, 모형의 운동상태 변화를 관찰한 경과, 표면이 가열되며 증기 기둥이 형성됐다. 증기가 팽창하면서 모형을 밀어내기 시작했고, 이후 석영 모델은 초당 69.5m, 실리카 모형은 초당 70.3m의 속도로 움직였다.

연구진은 핵폭발 시 발생하는 X선 매커니즘을 이용한다면 직경 4㎞ 정도의 소행성의 궤도를 바꿔 지구를 지킬 수 있을 것으로 내다봤다.

NASA ‘다트 미션’과 다른 점은?

앞서 미국항공우주국(NASA)는 2022년 9월 ‘다트’(DART, Double Asteroid Redirection Test) 미션에서 소행성 디모르포스에 우주선을 충돌시키며 소행성 궤도를 바꾸는 데 성공한 바 있다.

샌디아 국립연구소 연구진은 ““다트 미션의 성공은 매우 주목할 만한 일”이라면서도 “그러나 이러한 물리적 충돌 방식은 준비하는데 오랜 시간이 필요하고 비용도 많이 든다는 한계가 있다”고 지적했다.

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

이어 “물리적인 에너지(우주선)를 소행성과 충돌시키는 방식은 전 지구에 혼란을 줄 수 있는 거대 소행성을 방어하기에는 충분하지 않을 수 있으며, 특히 소행성 충돌까지의 시간이 얼마 남지 않았을 경우 더욱 그렇다”면서 “핵폭발의 X선 매커니즘은 충돌까지의 경로가 짧아서 더욱 위험한 혜성과 소행성을 막는 임무에 사용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처에서 발행하는 국제학술지 ‘네이처 물리학’(Nature Physics) 최신호에 실렸다.

지구와 충돌 위험 있는 잠재적 소행성 얼마나 많을까?

NASA에 따르면, 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다.

현재 2246개의 소행성이 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m의 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다.

전문가들은 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 없다고 입을 모은다. 다만 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다.

송현서 기자