NASA 우주선 충돌시킨 소행성, ‘예기치 않은 움직임’ 보여

거의 1년 전 미국 항공우주국(NASA)이 ‘쌍(雙)소행성 궤도수정 시험’(DART·다트) 우주선을 고의 충돌시켰던 디모르포스 소행성이 예기치 않은 움직임을 보이고 있다.

영국 과학 매체 뉴사이언티스트 등에 따르면 미국과 영국 공동 연구팀은 디모르포스 소행성이 지난해 9월 다트 우주선과 충돌한 후 한 달 이상의 관측 동안 예기치 않게 움직이고 있었다는 점을 발견했다. 이는 지구에 충돌할 위험이 있는 이런 근지구 소행성으로부터 지구를 지키려는 미래의 임무에도 영향을 줄 수 있다.

NASA는 지구에 충돌할 수 있는 소행성의 궤도를 바꿀 수 있는지를 알아보고자 비교적 안전하고 관측이 용이한 디모르포스라는 소행성을 우주선 충돌 시험 대상으로 삼았다. 이 소행성은 달이 지구를 공전하듯 모(母) 소행성인 디디모스의 인력에 묶여 그 주위를 돌고 있기 때문이다. 다트 임무의 목표는 그런 디모르포스의 공전 궤도를 12시간가량 단축시키는 것이었다.

시험은 성공적이었다. 마하 18.4(시속 2만 2530㎞·초속 6.25㎞)의 속도로 날아간 다트 우주선과 충돌한 디모르포스의 궤도 주기가 33분 단축됐기 때문이다.

그러나 캘리포니아 태처스쿨의 조너선 스위프트 교사와 그의 학생들이 교내 0.7미터 천체 망원경을 사용해 디모르포스를 관측한 결과, 궤도 주기는 1분 더 단축된 것으로 나타났다.

스위프트는 뉴사이언티스트에 “우리가 관측한 수치는 34분으로 좀 더 변화가 컸다”고 말했다. 그와 그의 학생들이 속한 연구팀은 지난 6월 미국 뉴멕시코주에서 열린 미국천문학회 회의에서 이같은 연구 결과를 발표했고, 다른 천문학자들로부터 긍정적인 반응을 받았다.

관측 결과에 따르면 디모르포스의 궤도는 충돌 후에도 계속해서 변했다. 그러나 이유는 불분명하다. 한 가지 가능성은 소행성이 이전에는 그렇지 않았지만 지금은 부서지고 있다는 것이다.

NASA 다트 연구에 참여한 프랑스 코트다쥐르 천문대의 해리슨 아그루사는 이같은 궤도 주기 단축에는 몇 가지 증거가 있다고 말했다. 그는 “그것(디모르포스)은 충돌 후 상당히 자유로워졌다”고 설명했다. 이는 달이 지구에 대해 상대적으로 흔들리고 있는 것처럼 디모르포스 역시 디디모스에 대해 상대적으로 흔들리고 있다는 점을 의미한다. 아그루사는 “이 현상은 소행성이 회전할 수 있는 더 혼란스러운 텀블링으로 발전할 수 있다”면서도 “이런 텀블링이 디모르포스의 궤도 주기를 단축시키지는 않을 것”이라고 말했다. 텀블링에서의 궤적은 실제로 무작위로 바뀐다.

아그루사는 “그 충돌로 인해 수미터 크기의 바위를 포함한 암석 물질이 디모르포스 주변 궤도에 남아있을 가능성이 더 높다. 그러면 이것들이 다시 소행성 표면으로 떨어져 그 궤도 시간이 더 줄어들 수 있다”며 “이것이 가장 그럴듯한 설명”이라고 말했다.

NASA 다트 연구를 이끈 메릴랜드 존스홉킨스 응용물리학연구소의 낸시 섀벗은 다트 연구팀은 계속해서 디모르포스를 관측해 왔다며 앞으로 몇 주 안에 자체 결과를 발표할 계획이라고 밝혔다. 그는 다른 연구팀의 이번 관측 연구에 대해 “우리가 디모르포스로 무엇을 했는지 알게 돼 매우 기쁘다”며 “이런 구체적인 세부 관측은 미래에 필요할 경우 이 기술을 사용하는 데 정말 중요하다”고 말했다.

오는 2026년 유럽우주국(ESA)의 헤라 관측 우주선이 디모르포스에 다다른다. 그러면 이 소행성에 충돌 후 무슨 일이 있어났는지를 우리에게 확실히 보여줄 것이다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr