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* 2135년에 "열쇠 구멍"을 통과하면 2182년 9월에 지구에 충돌할 수 있다.
* 확률은 2700분의 1

소행성 벤누(Bennu)가 지구에 충돌할 가능성은 얼마나 될까?
"핵심 구멍"을 통한 비행은 2182년에 명중될 위험을 결정한다.

"열쇠(핵심) 구멍"이 결정한다.
NASA 연구원들은 지구와 가까운 소행성 베누의 궤도가 점점 좁혀지는 것을 파악하고 있다. 그에 따라 다가오는 충돌의 위험도 있다. 따라서 2135년의 근접 비행은 대략 500미터 높이의 덩어리가 이후 어떤 경로에 닿는지 결정할 수 있다. 2135년에 "열쇠 구멍"을 통과하면 2182년 9월에 지구에 충돌할 수 있다. 그럴 확률은 2700분의 1에 불과하지만. 

▲ 소행성 벤누(Bennu)가 불길하게 지구에 계속 접근하고 있다. 최근 연구자들은 미래의 영향 위험을 좁혔다. © NASA / GSFC, University of Arizona

크기가 약 500미터, 무게가 약 6천만 톤인 소행성 벤누는 현재 지구에게 잠재적 위험으로 분류되는 지구 근처의 몇 안 되는 천체 중 하나다. 1.2년의 공전궤도에서 이 덩어리가 지구의 궤도를 계속해서 가로지르기 때문이다. 몇 년마다 우리 행성에 비교적 가까워진다. 이것이 NASA가 OSIRIS-Rex 임무의 대상으로 Bennu를 선택한 이유 중 하나다.

2135년에 결정적

최근 NASA 제트 추진 연구소의 다비데 파르노치아(Davide Farnocchia)가 이끄는 팀은 2년 동안 우주선이 수집한 데이터를 평가하고 Bennu의 비행경로와 충돌 위험에 대한 새로운 정보를 얻었다. 나사의 켈리 패스트(Kelly Fast)는 "오시리스 렉스(OSIRIS-Rex) 임무는 벤누가 100년 이상 지구에 가까워지면 어디에 있을 것인지 더 정확하게 예측할 수 있는 특별한 기회를 제공했다"고 말했다.

알려진 것은 소행성이 2135년에 달 궤도보다 지구에 더 가까워진다는 것이다.
충돌의 위험은 없지만 지구에 대한 중력의 영향은 이후의 지나쳐 비행하는 중의 하나에서 우리 행성과 충돌하는 방식으로 궤도를 변경할 수 있다. 이것이 발생하는지 Bennu 2135가 "열쇠 구멍" 중 하나를 통과하는지에 달려 있다. 열쇠 구멍은 지구의 중력이 충돌 경로에서 덩어리를 조종할 수 있는 지구 근처 공간의 위치다.

충격 위험은 1:1750

최근 OSIRIS-Rex 데이터를 기반으로 한 새로운 계산에 따르면 Bennu는 26개의 중요한 "핵심 구멍" 중 24개를 거의 확실히 비켜갈 것이다. 그러나 Farnocchia와 그의 팀은 2300년까지 영향을 완전히 배제할 수 없다고 했다.

그들의 주장에 따르면 이에 대한 위험은 0.057% 또는 1:1750이다.
이로 인해 Bennu는 충격의 위험을 보여주는 팔레르모 척도(Palermo-Scala)의 최상위에 올랐다. 크기가 약 1km인 소행성(29075) ‘1950 DA’만이 비슷하게 높은 순위를 가지고 있지만 2880년까지는 위험하지 않다.

NASA 연구원들은 2182년 9월 24일을 지금까지 충돌 가능성이 가장 높은 시간으로 인용하고 있으며, 그들의 계산에 따르면 이날 지구 충돌 확률은 0.037% 또는 1:2700이다.
2037년은 이 값을 유지할 것인지 아니면 계속 변경될 것인지를 알 수 있다.
그러면 Bennu가 다시 지구에 상대적으로 가까워지고 그의 궤도 데이터가 망원경의 도움으로 다시 비교할 수 있기 때문이다.

야르코프스키 효과(Yarkovsky effect)* : 포도 세 개의 질량
*소행성이 태양으로부터 흡수한 에너지를 한 방향으로만 방출하면 반대 방향으로 소행성이 밀려난다는 이론

소위 Yarkovsky 효과는 Farnocchia와 그의 동료들이 이 위험 평가를 위해 더 자세히 조사한 영향 요인 중 하나다. 태양 복사가 소행성의 측면을 다른 정도로 가열하기 때문에 발생한다. 

▲ 야르코프스키 효과(Yarkovsky effect)

▲ 소행성 아포피스(Apophis)

운석의 회전 및 비행 속도에 따라 이 복사 압력에 의해 쉽게 안쪽 또는 바깥쪽으로 편향된다. 특히 경로를 결정하는 "열쇠 구멍"의 경우 이는 충격 위험을 크게 변경하기에 충분할 수 있다. 이것은 무엇보다도 소행성 아포피스(Apophis)의 경우일 수 있다.

▲ 샘플링 직전 NASA 우주 탐사선 OSIRIS-Rex(그림) © NASA / GSFC

따라서 연구자들은 Bennu의 경우 OSIRIS-Rex의 데이터를 사용하여 Yarkovsky 효과를 가능한 한 정확하게 결정했다.

결과:
"Bennu에 대한 효과는 대략 포도 3개의 질량과 같다"고 JPL의 공동 저자인 스티브 체슬리(Steve Chesley)는 보고한다. "그것은 믿을 수 없을 정도로 작지만, 앞으로 수십 년에서 수 세기 동안 지구에 영향을 미치는 위험은 중요하다.”

▲ 믿을 수 없을 정도로 작지만, 앞으로 수십 년에서 수 세기 동안 지구에 영향을 미치는 위험은 중요하다.

OSIRIS-Rex가 벤누의 궤적을 바꾸었나?

과학자들이 조사한 또 다른 요소는 OSIRIS-Rex 임무 자체였다.
우주 탐사선은 샘플을 채취할 때 소행성 표면을 약간 휘젓기 위해 가스 노즐을 사용했다.
다행히 팀은 "이 사건에서 벤누에게 가해진 힘은 다른 약한 영향 요인에 비해 미미했다"고 NASA 고다드 우주 비행 센터의 리차드 번이 말했다. "탐사선 오시리스-렉스의 충격으로 Bennu가 변경하지 않았다.“
(Icarus, 2021; doi: 10.1016 / j.icarus.2021.114594)
출처: NASA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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