달에 초속 27km 소행성 충돌…폭풍의 바다 위 ‘번쩍’

곽노필의 미래창
10월30일과 11월1일 잇따라 포착
대기 저항 없어 시속 10만km 돌진

10월30일 달 앞면 가센디충돌구 동쪽에서 포착한 달 표면의 섬광. x.com/dfuji1/status/

달에 소행성으로 추정되는 물체가 충돌하면서 일으키는 섬광이 잇따라 포착됐다.

일본 히라쓰카시립박물관의 큐레이터 후지이 다이치는 망원경을 달에 고정시켜 놓고 관측하던 중 지난달 30일 오후 8시33분과 11월1일 오후 8시49분 두 차례에 걸쳐 달 표면에서 섬광이 번쩍이는 것을 발견했다. 그는 촬영한 사진을 소셜미디어 엑스를 통해 공유했다. 지구에선 대기의 저항을 받아 암석이 추락하는 동안 대기 마찰열로 빛을 내지만 대기가 없는 달에서는 표면 충돌 후 섬광이 일어난다.

달 표면의 연속적인 섬광은 달이 고요한 천체가 아니라 우주에서 날아오는 소행성들에 무방비로 노출돼 있는 천체라는 사실을 새삼 일깨워준다.

달에서 대기의 저항을 받지 않은 우주 암석은 지구에서보다 훨씬 빠른 속도로 떨어진다. 아마추어 천문학자인 그의 계산에 따르면 10월30일 섬광을 일으킨 암석은 초속 27km(시속 약 10만km)의 속도로 달 표면에 충돌했다. 이는 전투기의 약 30배에 이르는 속도다. 작은 암석이라도 이 속도로 떨어지면 강력한 폭발을 일으킬 수 있다. 미국항공우주국에 따르면 질량이 5kg인 암석은 9m가 넘는 충돌구를 만들고, 75톤 이상의 토양과 암석을 분출할 수 있다.

후지이는 10월30일 충돌 암석의 질량은 0.2kg, 충돌 각도는 26도, 충돌 후 생긴 구덩이는 폭 3m일 것으로 추정했다.

그는 후지와 히라츠카 두 곳에 여러대의 20cm 망원경을 설치해 놓고 달을 관측하고 있다. 이 망원경에는 달 표면에 폭발 같은 이상현상이 발생할 경우 자동으로 감지하는 소프트웨어가 탑재돼 있다.

그는 이 소프트웨어 덕분에 2011년 이후 충돌 사건을 약 60번 포착했다. 그러나 이번처럼 두번 연속해서 일어난 적은 거의 없었다고 말했다.

11월1일 달 앞면 ‘폭풍의 바다’ 서쪽에서 포착한 섬광. x.com/dfuji1/status/

11월 절정 타우리드유성우의 일부인 듯

10월30일의 첫번째 섬광은 폭 112km의 가센디충돌구 바로 동쪽에서, 11월1일의 두번째 섬광은 ‘폭풍의 바다’ 서쪽에서 일어났다. ‘폭풍의 바다’는 마그마가 식으면서 만들어진 길이 2600km의 대평원이다.

때로는 별이 폭발하면서 방출하는 고에너지의 우주선(cosmic rays)이 망원경에 섬광처럼 포착되는 경우도 있다. 그러나 유럽우주국 지구근접천체조정센터(NEOCC)의 후안 루이스 카노 항공우주 엔지니어는 뉴욕타임스에 “이번 섬광은 실제 발생한 것처럼 보이며 두 섬광 모두 평균보다는 다소 큰 것같다”고 말했다. 이는 섬광이 평소보다 큰 소행성 충돌로 일어난 것임을 시사한다.

소행성들이 어디에서 온 것인지는 알 수 없다. 그러나 후지이는 이들이 엔케혜성에서 떨어져 나온 암석들로 이뤄진 타우리드 유성우의 일부일 수 있다고 봤다. 11월에 절정을 이루는 타우리드 유성우는 속도가 매우 빠르고 비교적 큰 암석들로 이뤄져 있다.

후지이는 자신의 달 섬광 기록이 달에 가는 우주비행사이나 달에 설치할 시설의 안전 대책을 수립하는 데 도움이 될 수 있기를 기대했다. 달 충돌 섬광의 빈도와 에너지 정보를 달 탐사 활동이나 기지 설계, 운영에 활용할 수 있기 때문이다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr