곽노필의 미래창
제임스웹우주망원경 관측 결과
달 충돌 확률 2%…크기는 60m
실현되면 엄청난 과학연구 기회

과학자들이 2032년 소행성 2024 YR4이 달에 충돌할 경우 얻을 수 있는 과학적 데이터에 기대를 걸고 있다. 유럽우주국 제공

지금으로부터 7년 후인 2032년 지구 충돌 가능성이 제기됐던 소행성 2024 YR4의 표적이 지구가 아닌 달로 바뀌었다.

과학전문지 뉴사이언티스트는 미국 존스홉킨스대 연구진이 지난 26일 5시간 동안 제임스웹우주망원경(JWST)으로 관측한 결과, 이 소행성이 달에 충돌할 확률이 2%로 나타났다고 전했다. 지난 2월의 1.7%보다 조금 더 올랐다. 연구진은 소행성의 지구 충돌 가능성이 고조되던 지난 2월 긴급하게 제임스웹우주망원경 관측을 신청했다.

연구진은 또 제임스웹망원경의 적외선 관측을 통해 소행성의 정확한 크기가 폭 60m 안팎이라는 걸 알아냈다. 오차 범위는 상하 7m다. 이전에 지상 망원경을 통해 추정했던 크기는 40~90m였다.

지난 2월 한때 3%대까지 올라갔던 이 소행성의 지구 충돌 확률은 이후 거의 0에 수렴해 있는 상태다. 미 항공우주국 지구근접천체연구센터(CNEOS)가 측정한 지구 충돌 확률은 31일 현재 0.0011%, 9만1000분의 1이다.

과학자들이 지구 충돌 위험이 사라진 이 소행성이 지구 대신 달에 충돌하는 장면을 은근히 기대하고 있다. 소행성에 의한 달 충돌구 생성 과정을 직접 목격할 수 있는 기회이기 때문이다.

영국 켄트대 마크 버첼 교수는 “만일 그런 일이 일어난다면 충돌 지점에서 번쩍이는 빛(섬광)을 연구할 수 있는 환상적인 기회가 될 것”이라고 말했다.

달에 자연적으로 충돌하는 소행성을 관측해 과학적 데이터를 얻기란 하늘의 별따기 만큼이나 어렵다. 언제 어떤 소행성이 충돌할지 예측할 수 없는데다 설령 발견한다 해도 그 소행성의 질량과 속도에 대한 정보가 없기 때문이다. 충돌 가능성 7년 전에 포착된 2024 YR4 소행성은 필요한 모든 정보를 갖고 이를 관측할 기회를 만들어줄 수 있다.

2024 YR4 소행성의 궤도(흰색 선). 30일 현재 지구에서 1억7천만km 거리에서 태양계 외곽을 향해 날아가고 있다. 미 항공우주국 제공

달 충돌할 때 섬광 볼 수 있으려면

버첼 교수에 따르면 1990년대까지만 해도 천문학자들은 이런 현상은 볼 수 없을 것으로 생각했다. 그러나 2000년대 초반 일부 연구자들이 2개의 망원경을 함께 사용하면 관측이 가능하다는 걸 증명했다. 이에 따라 유럽우주국은 2003년 스마트원(SMART-1) 위성을 발사해 의도적으로 달 표면에 충돌시키는 실험을 했다. 과학자들은 크기 1m, 무게 367kg의 이 위성을 2006년 9월3일 달 표면에 충돌시키고, 이때 발생한 섬광을 지상 망원경으로 관측했다. 이를 통해 운석 충돌 시뮬레이션에 필요한 데이터를 확보할 수 있었다.

그러나 실제 2024 YR4이 달에 충돌한다 해도 섬광을 볼 수 있는 조건은 매우 까다롭다. 무엇보다 소행성이 지구를 마주보는 쪽에, 그것도 햇빛을 받지 않는 그늘진 지역에 충돌해야 한다. 지구에선 관측자가 달이 뜨는 지역에 있어야 하고, 관측지의 날씨도 구름 없이 청명해야 한다.

버첼 교수는 “이런 조건이 모두 충족된다면, 이미 크기와 이동 속도를 알고 있기 때문에 소행성이 달에 충돌할 때 어떤 일이 일어나는지 완벽하게 파악할 수 있는 기회가 될 것”이라고 말했다. 그는 “이런 일이 현실이 된다면 천체 망원경은 물론 쌍안경으로도 관측이 가능할 것”이라고 덧붙였다.

2024년 12월27일 처음 발견된 이 소행성의 지구 충돌 확률은 1월 말 1.3%(77분의 1)에서 3주 후인 2월18일 3.1%(32분의 1)까지 올라 천문학계의 비상한 관심을 끌었다.

소행성은 지난해 말 지구에서 80만km 거리까지 다가온 뒤 방향을 돌려 초속 13.5㎞의 속도로 지구에서 멀어지고 있다. 31일 현재 지구에서 1억7천만km 거리에 있다. 궤도 주기는 4년, 근일점은 1억2700만㎞(0.85AU), 원일점은 6억3300만㎞(4.23AU)로 추정된다. 2028년 지구에서 800만km 거리까지 다시 다가온다.

유럽우주국이 의장을 맡는 우주 임무 계획 자문 그룹(SMPAG)은 이 소행성이 시야에서 사라지는 4월 말이나 5월 초에 소행성의 위험성을 검토하는 회의를 다시 연다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr

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