[과학을 읽다]별덩어리가 지구를 덮친다?

소행성 충돌에 대한 오해와 진실

▲소행성에 탐사선이 착륙한 것은 물론 소행성에 물체를 충돌해 속도를 줄이는 등의 실험이 진행됐다. '딥 임팩트'를 보여주는 이미지.[사진제공=NASA]

소행성 착륙, 감속 실험 등 노력 계속
지구 근접 소행성 90% 궤도 파악돼

[아시아경제 정종오 기자]1883년 11월12일에서 13일로 넘어가는 그 시각. 북아메리카 지역에 수없이 많은 '별똥별(유성)'이 내렸다. 비처럼 쏟아졌다. 이날 내린 유성우(雨)는 지구에 심각한 영향을 끼치지 않았는데 사람들은 이 모습을 보면서 우주의 신비로움에 놀라움을 갖추지 못했다. 이런 현상이 일어나는 것은 지구가 특별한 지역을 11월에 통과하기 때문이다. 11월이 되면 지구는 '템플 터틀' 혜성이 지나간 자리를 지나간다. 이때 템플 터틀 혜성이 남긴 부스러기 대를 지구는 만난다. 당시 남아있던 유성이 지구와 충돌하면서 생기는 현상이다.

소행성 충돌로 지구가 심각한 피해를 입거나 혹은 멸망할 수 있다는 두려움을 인간을 지니고 있다. 긴 꼬리를 그리며 지나가는 혜성을 보면서 신비로움과 경탄을 자아내면서도 혹 저 혜성이 언젠가는 지구와 충돌하지 않을까 하는 두려움 말이다. 이런 두려움은 지금으로서는 '쓸 데 없는 걱정'에 해당된다. 인류가 소행성을 탐색하기 시작한 것은 아주 오래전 일이다. 1898년 칼 비트(Carl Gustav Witt)라는 독일 아무추어 천문연구자는 지구와 가까운 첫 소행성을 발견했다. 이후 1970년대 몇 십 개가 알려졌고 2011년에는 지구와 근접 가능한 소행성은 8000여개로 조사됐다.

지금까지 소행성에 대한 인류의 탐험 과정을 살펴본다면 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 당분간 전혀 없다는 결론에 이른다. 1996년부터 소행성을 찾을 목적으로 움직이고 있는 리니어(LINEAR) 망원경이 있다. 애리조나대학의 '스페이스워치(Spacewatch)'는 1980년대부터 소행성의 면밀한 움직임을 예의주시하고 있다. 호주의 '카탈리나 스카이 서베이(Catalina Sky Survey)'는 소행성을 탐색하기 위한 거대한 프로젝트로 지금까지 400여개의 지구 근접 소행성의 실체를 밝혀냈다.

미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE· 광역적외선탐사망원경)는 그동안 지구 가까이 접근하는 직경 1km 넘는 소행성이 얼마나 많은지를 분석해 냈다. 결론적으로 충돌했을 때 지구에 심각한 영향을 끼칠 수 있는 1km가 넘는 소행성은 960~1000개 정도가 될 것으로 추정했다. 이 중 90%가 넘는 911개는 이미 그 움직임과 동선이 파악됐다. 이들 소행성은 당분간 지구와 충돌 가능성에서 배제됐다. 독일의 플로리안 프라이슈테더(Florian Freistetter) 천문학자는 "우리는 이미 (소행성들의) 궤도를 데이터를 통해 파악했고 그들이 다음 몇 십년 혹은 몇 백년 동안 우리에게 그다지 가까이 오지 않을 것임을 알고 있다"고 설명했다.

현재 나사 등 전 세계 우주관련 연구기관들은 2025년에 '오리온' 우주선을 소행성에 착륙시키는 프로젝트를 수행하고 있다. 화성에 인류를 보내기 전에 소행성에 먼저 착륙을 시도한다는 것이다. 인류는 이미 소행성에 대한 탐사선을 보냈고 이 탐사선을 소행성에 착륙시킨 바 있다. 바로 '니어 슈메이커(NEAR Shoemaker)' 탐사선이다. 슈메이커 탐사선은 1996년 소행성 에로스(칼 비트가 1898년 발견)에 접근했다. 에로스 궤도를 돌면서 관찰하기 위한 목적이었다. 모든 것이 순조롭게 진행됐고 이에 용기를 얻은 과학자들은 이 탐사선을 에로스에 착륙시키고자 시도했다. 뜻밖에도 슈메이커 탐사선은 2001년 2월11일 에로스에 안전하게 내려앉았다. 전혀 준비하지 않았는데도 우주과학은 소행성에 탐사선을 착륙시킬 만큼 발전해 있다.

여기에 그치지 않는다. 지구에 접근하는 소행성에 강력한 물체를 충돌시켜 소행성의 속도와 궤도를 변화시키는 실험도 진행됐다. 2005년 7월3일 나사 탐사선인 '딥 임팩트(Deep Impact)'는 372kg의 충돌체를 템플 1 혜성에 발사해 충돌시켰다. 결과적으로 텔플 1 혜성은 속도가 100만의10km 감소됐다. 큰 효과는 발휘하지 않았지만 충돌체의 무게와 속도 등을 높인다면 충분히 소행성의 속도는 물론 궤도를 변화시킬 수 있는 가능성을 열어 놓았다. 이 뿐만 아니다. 유럽우주기구(ESA)는 '돈키호테 프로젝트'를 계획하고 있는데 이 프로젝트는 두 탐사선 '이달고'와 '산초'를 소행성의 하나에 접근시켜 소행성을 보다 정확하게 연구하기 위한 목적이다. 이달고를 소행성에 충돌시키고 이어 함께 간 산초가 이를 면밀히 분석해 소행성이 어떤 성분으로 이뤄져 있는지 등 자세한 데이터를 수집한다는 전략이다.

지구가 소행성으로부터 안전한 것은 목성의 역할도 크다. 목성은 그 부피가 지구의 1500배, 무게는 318배가 넘는다. 이 때문에 목성은 엄청난 중력 작용을 한다. 소행성들이 목성을 지나갈 때 목성이 강력하게 이끄는 중력에 의해 대부분 충돌한다. 지구에 닿기도 전에 소멸하고 만다. 태양계에서 가장 큰 목성의 이런 역할 때문에 지구가 소행성과 충돌 위험으로부터 벗어나고 있다.

중력은 가장 기본적인 우주의 질서 체계이다. 뉴턴이 이를 발견한 이후 이 중력법칙은 우주를 설명하는 기본이 되고 있다. 사과가 땅에 떨어질 때 사과가 땅으로 떨어지는 것만 보는데 실제 땅도 사과를 향해 '아주 아주 아주' 작은 움직임이 있다는 사실을 알아야 한다. 중력은 이렇게 서로 밀고 당기면서 서로를 유지시켜 주는 역할을 한다. 그 균형이 깨졌을 때 한쪽으로 급격히 이동하는 것이 중력이다. 태양계의 가장 큰 행성 목성, 소행성의 움직임을 파악하고 있는 인류의 노력…이 모든 것이 소행성으로부터 지구를 안전하게 지켜주는 디딤돌이 되고 있다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr