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- 지름이 수십 미터에 불과한 소형 운석의 폭발만으로도 대도시 하나 완전히 초토화
- 현대 과학은 이를 사전 감지하고 방어할 수 있는 수준
- 1980년대 이후 지구 궤도에 접근하는 소행성과 혜성(NEO)을 체계적으로 추적
- 최근에는 하늘 관측 시스템 덕분에 2만 7천 개 이상의 물체 발견, 95% 카탈로그화 됨
- 충돌 위험이 0보다 큰 천체가 2,030여 개

"모든 좋은 일은 위에서 오지 않는다"... 끊이지 않는 소행성 충돌 위협과 인류의 '행성 방어' 현주소

인류를 위협하는 우주 낙하물은 소설 속 이야기가 아니다. 소행성과 혜성 핵 같은 지구근접천체(NEO)들은 끊임없이 우리 행성을 위협해 왔으며, 과학계는 이제 과거의 대재앙에서 교훈을 얻어 본격적인 '행성 방어' 체계 구축에 속도를 내고 있다. 

▲ 길이가 거의 180미터에 달하는 디모르포스(사진은 로마의 콜로세움과 크기 비교를 위해 함께 보여짐)와 같은 지구 횡단 우주선이 주요 도시와 충돌한다면, 거의 아무것도 남지 않을 것이다. 하지만 정반대의 일이 일어났다. 지구 조각인 DART 우주선이 2022년 9월 소행성과 충돌한 것이다. Foto: © ESA-Science Office (M)

백악기 대재앙부터 45억 년 전 달의 탄생까지

우주에서 날아오는 충돌구는 지구 역사 전반에 걸쳐 거대한 변화를 이끌어냈다. 백악기 말의 소행성 충돌은 전 지구적 대재앙을 일으켰으며, 이러한 대규모 충돌은 평균적으로 약 1억 년에 한 번씩 발생한다.

과거에는 이보다 훨씬 거대한 충돌도 빈번했다. 남아프리카공화국에 위치한 20억 년 된 '브레데포르트 구조'는 지름이 최대 250킬로미터에 달하며, 당시 20~25킬로미터 크기의 천체 충돌에서 비롯된 것으로 추정된다. 그 이전인 32억 6천만 년 전에는 지름 40~60킬로미터에 달하는 거대한 천체가 지구와 충돌한 흔적도 고대 암석에서 발견됐다. 나아가 45억 년 전에는 화성 크기의 원시 행성이 원시 지구와 충돌했고, 그때 우주로 흩어진 파편들이 모여 오늘날의 달이 형성되기도 했다.

지질학적 최근의 위협과 대도시를 위협하는 소형 운석

먼 과거뿐만 아니라 지질학적으로 비교적 최근에도 지구는 충돌의 대상이었다. 독일 남부의 1,480만 년 된 '뇌르딩거 리스(Nördlinger Ries)'와 '슈타인하이머 베켄(Steinheimer Becken)'이 대표적인 증거다.

특히 지름이 수십 미터에 불과한 소형 운석의 폭발만으로도 대도시 하나를 완전히 초토화할 수 있다. 지난 1908년 6월 30일 시베리아 오지에서 발생한 '퉁구스카 대폭발'은 이러한 파괴력을 여실히 보여준다. 이러한 폭발은 통계적으로 약 100년마다 한 번씩 발생하지만, 다행히도 대부분 바다나 인적이 드문 지역에서 일어난 덕분에 피해를 면할 수 있었다.

천체망원경과 최신 관측소 통한 밀착 감시

과거 인류는 우주에서 날아오는 위협에 무방비 상태였으나, 현대 과학은 이를 사전 감지하고 방어할 수 있는 수준에 이르렀다. 1980년대 이후 천문학자들은 지구 궤도에 접근하는 소행성과 혜성(NEO)을 체계적으로 추적해 왔으며, 최근에는 효율적인 Himmelsdurchmusterung(하늘 관측 시스템) 덕분에 2만 7천 개 이상의 물체가 발견 및 등록되었다.

특히 칠레에 위치한 루빈(Rubin) 관측소가 10년간의 대규모 관측 임무를 시작하면서, 8.4미터 망원경과 세계 최대 규모의 카메라를 통해 매년 5천 에서 1만 개의 NEO를 새롭게 추가로 발견할 것으로 기대되고 있다. 전체 지름 1킬로미터 이상의 고위험 NEO는 약 900개 이상으로 추정되며, 이 중 약 95%가 이미 카탈로그화되어 관리되고 있다.

SF가 아닌 현실이 된 '소행성 요격 및 탐사'

우주 방어는 더 이상 공상과학 소설의 영역이 아니다. 지난 2005년 딥 임팩트(Deep Impact) 탐사선이 템펠 1 혜성을 타격하는 실험을 성공적으로 마쳤다. 2022년 9월에는 DART 탐사선이 지름 약 160미터의 소행성 디모르포스(Dimorphos)와 의도적으로 충돌하여 궤도를 바꾸는 성과를 거뒀다. 이 충돌의 결과를 정밀 조사하기 위해 유럽우주국(ESA)의 헤라(Hera) 탐사선이 최근 쌍소행성계에 도착했다.

중국 등 각국 또한 소행성 요격 및 탐사 임무를 활발히 준비하고 있으며, 다가오는 2029년 지구에 초접근할 예정인 소행성 '아포피스(Apophis)'를 연구하기 위해 여러 국제 탐사선(RAMSES, DESTINY+ 등)이 출격을 준비하고 있다.

"현재 위협은 없지만, 천문학은 최고의 생명보험"

전문가들은 현재 수십 년 이내에 지구와 충돌할 위험이 확인된 단 하나의 NEO도 발견되지 않았다고 강조한다. 다만, 충돌 위험이 0보다 큰 천체가 2,030여 개에 달하고 향후 관측 기술이 발전함에 따라 잠재적 위험 대상은 더욱 늘어날 전망이다. 과학계는 과도한 불안감을 경계하면서도, 철저한 감시와 연구를 이어가는 천문학과 우주탐사가 인류를 위한 가장 확실한 '(우주) 생명보험' 역할을 하고 있다고 입을 모으고 있다.

 

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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