DART 지구방위임무로 암석 수십개 솟구쳐 50m 크레이터도

 지난해 9월 진행된 인류 최초의 지구방위임무 '쌍 소행성 궤도수정 실험(DART, Double Asteroid Redirection Test)' 이후 소행성에서 수m 크기의 암석 수십개가 튕겨나온 것으로 나타났다.

24일 미 항공우주국(NASA)에 따르면 허블 우주망원경은 다트 우주선이 시속 2만3000여㎞의 속도로 '디모르포스' 소행성과 충돌했을 당시 소행성에서 분출된 것으로 추정되는 37개의 암석 무리를 발견했다.

허블이 발견한 암석 무리는 지름이 약 0.9~6.7m 수준으로 파악됐다. 암석들은 시속 800m 수준으로 느리게 소행성 주위를 떠돌고 있는데, 현재까지 발견된 암석의 총 질량은 디모르포스 소행성 질량의 0.1%인 정도로 추정된다.

 

나사는 지난해 9월27일 소형 우주선을 디모르포스 소행성에 인위적으로 충돌시켜 궤도를 뒤틀어버림으로써 지구로 향하는 소행성을 막아내는 '다트 임무'를 성공적으로 수행한 바 있다.

디모르포스는 지름 160m, 질량 500만톤의 소행성이다. 질량이 100배 정도 더 큰 소행성인 디디모스 소행성 주위를 11시55분에 한번씩 공전하며 쌍성 궤도를 이루고 있었다. 지구에서는 약 1100만㎞ 떨어져있다.

나사는 500㎏의 다트 우주선을 초속 6.6㎞의 속도로 디모르포스에 정확하게 충돌시켜 궤도를 변경하는데 성공했는데, 이를 통해 디모르포스의 공전주기가 약 32분 가량 줄어들었다.

나사는 올해 3월에도 허블이 관찰한 다트 임무의 모습을 공개한 바 있다. 허블이 포착한 다트 우주선과 소행성 충돌 직후의 모습을 살펴보면 충돌 과정에서 1000톤 이상의 먼지와 암석이 튀어나와 일부 잔해들이 소행성으로부터 멀어지며 원뿔, 나선형 등 모양의 잔해를 남겼다.

다만 나사는 이번에 발견된 암석들이 우주선과 충돌로 부서진 소행성 파편이 아니라 원래부터 소행성 표면에 있던 암석들이 솟구친 것으로 보고 있다. 실제로 다트 우주선이 충돌 직전 촬영한 디모르포스의 사진들에는 표면 전체에 암석들이 빼곡하게 늘어져있는 모습이 담겨있다.

다트 우주선과의 충돌로 인해 디모르포스 표면에 있는 바위의 약 2%가 우주 공간으로 튕겨나온 것으로 추정된다. 또한 이번 허블의 관측을 통해 다트 우주선이 만들어낸 충돌 크레이터의 크기를 추정할 수 있는데, 나사는 약 50m 크기의 구덩이가 만들어졌을 것으로 예상하고 있다.

 

허블의 관측은 먼 곳에서 제한적으로 이뤄졌지만 나사는 유럽우주국(ESA)과 함께 다트 실험의 영향을 분석하기 위한 '헤라(HERA)' 탐사선을 내년 10월 발사할 예정이다.

헤라 탐사선은 2026년 말 디디모스-디모르포스 쌍성계에 도달해 충돌 후 여파에 대한 상세한 조사를 진행하게 된다. 특히 다트 우주선으로 인해 만들어진 크레이터의 정확한 크기 등을 측정할 것으로 기대된다.

이번 관측을 주도한 데이비드 주이트 캘리포니아대학교 교수는 "허블이 관측한 암석의 수, 크기, 모양 등이 충돌로 인해 디모르포스 표면에서 떨어져 나간 것과 일치한다"며 "소행성과의 충돌 후 어떤 일이 일어나는 지 처음으로 알게 됐다. 추가적인 허블 망원경 관측으로 이 암석들을 추적한다면 보다 정확한 궤적을 알아낼 수 있는 충분한 데이터를 갖게 될 것"이라고 전했다.