[이광식의 천문학+] ‘기상천외’ 운석 이야기 - 금값 10배 운석 발견시 매뉴얼

작년 12월 남극에 있는 우리 장보고 과학기지 남쪽 300㎞ 청빙지역에서 우리나라 연구팀이 대형 운석을 발견하는 행운을 잡았다. 그동안 찾아낸 남극 운석 중 가장 큰 운석(사진)으로, 가로 21㎝, 세로 21㎝, 높이 18㎝, 무게 11㎏이나 나간다.

남극 운석은 우주 공간을 떠돌던 암석이 지구 중력에 이끌려 떨어진 것으로, 태양계 탄생 초기의 역사를 고스란히 담고 있는 화석이라 할 수 있다. 원래 남극은 지구상에서 운석이 가장 많이 발견되는 지역이다. 흰 눈벌 위에 시커먼 돌덩어리가 눈에 띈다면 운석일 가능성이 높다.

극지연구소는 2006년부터 지금까지 여덟 차례 남극운석 탐사를 벌여 42개의 운석을 확보하여, 우리나라는 모두 282개의 남극 운석을 보유하고 있다.

작년 3월에는 진주에 운석이 여러 개 떨어져 너도 나도 운석 찾으러 나서는 통에 온 나라에 운석 바람이 불기도 했다. 왜 사람들이 운석을 찾으러 그렇게 법석을 떠는 것일까? 운석이 무게로 따져 금값의 10배가 되는 것도 있다니, 그럴 만도 하다. 물론 모든 운석이 다 그렇다는 건 아니다. 그리고 운석을 발견한 후에도 뒤처리를 잘못하면 운석 가치는 뚝 떨어진다.

매일 1백 톤씩 떨어지는 운석

그런데 이런 운석이 매일 평균 1백 톤, 일년에 4만 톤씩 지구에 떨어지고 있다. 먼지처럼 작은 입자의 우주 물질은 1초당 수만 개씩, 지름 1㎜ 크기는 평균 30초당 1개씩, 지름 1m 크기는 1년에 한 개 정도씩 지구로 떨어진다. 하지만 그 3분의 2가 바다에 떨어지고, 나머지는 대부분 사람이 살지 않는 지역에 떨어지는 통에 거의 발견되지 않는다.

날마다 지구를 찾아오는 외계 손님, 운석이란 과연 무엇인가? 운석은 우리가 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석이다. 그래서 운석을 '별똥돌'이라고도 한다. 그러면 이런 유성체는 어디에서 오는 것일까? 대부분은 지구에서 약 4억km 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다.



소행성이란 태양 주위를 공전하는 행성보다 작은 천체를 말한다. 소행성대에는 크기가 트럭만한 것에서부터 수백km나 되는 거대한 우주 암석들이 빽빽이 모여 있는데, 2010년 1월 30일 현재 23만 1,665개가 등재되어 있다.

이 수많은 소행성들은 모두 45억 년 전 태양계가 형성될 때부터 존재해온 물질들이다. 이것들은 잘하면 행성이 될 수도 있었는데, 목성의 조석력이 하도 크다 보니 행성이 채 되기도 전에 바스라져버린 행성 부스러기라 할 수 있다.

행성 간 공간에 혜성이나 소행성이 남긴 파편들이 떠돌아다니다가, 초속 30km의 속도로 태양 주위를 공전하는 지구로 끌려들어오면, 초속 10~70km의 속도로 지구대기로 진입, 대기와의 마찰로 가열되어 빛나는 유성이 된다. 이를 화구(火球, fireball)라 한다. 대부분의 유성체는 작아서 지상 100km 상공에서 모두 타서 사라지지만, 큰 유성체는 그 잔해가 땅에 떨어지는데, 이것이 바로 운석이다.

공룡 대멸종도 운석 충돌로...

매일 1백 톤씩 지구에 떨어지는 운석. 생각해보면 이 우주 안에서 100% 안전한 곳은 하나도 없다. 그 확률이 희박할 따름이지, 운석은 지금 이 순간도 내 뒤통수를 후려칠 수 있는 것이다.

이처럼 우주에서 날아온 운석이 지붕을 뚫거나 차를 찌그러뜨리는 일들이 심심찮게 일어난다. 하지만 당신이 크게 다치거나 목숨을 잃지만 않는다면, 그건 횡액이 아니라 엄청난 행운이다. 운석이 지붕 수리비나 찻값보다 적어도 10배 이상의 값어치가 나가기 때문이다.

오염되지 않은 희귀 운석은 이처럼 ‘우주의 로또’가 되기도 한다. 화성에서 온 운석이나 지구 물질에 오염되지 않은 운석 등은 1g당 1000만 원을 호가한다. 그러므로 운석이 떨어진 걸 발견했을 때 가장 먼저 해야 할 일은 재빨리 비닐 장갑을 끼고 운석을 수거해서는 밀봉한 다음 냉동고에 집어넣는 일이다.

46억 년 지구의 역사 중에서 가장 유명한 운석 충돌은 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 떨어진 소행성 충돌일 것이다. 지름 10km의 소행성이 떨어져 지름 180km의 크레이터를 만들었다. 약 6500만 년 전 백악기 말 공룡을 비롯한 지구 생명체의 약 70%가 멸종했는데(K-T 대량멸종 사건), 그 원인이 바로 칙술루브 소행성 충돌이라고 한다.

운석 충돌이 한 나라에 거대한 부를 안겨준 희귀한 사례도 있다. 운석 충돌로 인한 고열과 압력으로 엄청난 규모의 다이아몬드가 생성되었던 것이다. 그 행운의 나라는 바로 러시아다. 러시아 동부 시베리아에 전 세계 매장량의 10배에 달하는 다이아몬드 수조 캐럿이 매장돼 있다는 사실이 지난 2012년 언론에 보도되었는데, 그 장소가 바로 운석이 충돌한 크레이터라는 것이다. 매장량은 자그마치는 향후 3000년간 시장에 공급할 수 있는 양이다.

지구 종말은 소행성 충돌로?



이처럼 다양한 얼굴을 가진 운석이지만, 문제는 그 가공스러운 충돌이 가져올 대재앙이다. 지름 10km짜리 소행성 하나가 초속 20km 속도로 지구와 충돌하기만 해도 강도 8 지진의 1000배에 달하는 격동이 지구를 휩쓸 것이며 대재앙을 피할 수 없게 된다. 그런 연유로 지구 종말은 소행성 충돌에 의한 것이라는 공포가 광범하게 퍼져 있는 실정이다.

시속 수 만km의 무서운 속도로 떨어지는 운석의 파괴력은 실로 가공스러울 정도다. 지름이 수백 미터의 운석이 지상에 떨어지면 과연 어떤 일이 일어날까? 그 순간의 파괴력은 히로시마 원자폭탄을 수십만 개를 한꺼번에 터뜨린 것과 맞먹는 끔찍한 상황이 연출된다.

이러한 대재앙을 피하기 위해 과학자들은 최선의 방법들을 찾아내는 데 여념이 없다. 지구로부터 0.05AU(지구-태양 거리 1AU=1억 5천만km) 이내에 접근하는 천체를 지구접근천체(Near-Earth Object, NEO)라 하는데, 지구에 잠재적인 위협을 줄 수 있는 소행성 100만 개 중에 발견된 건 단 1%에 지나지 않는다. 지구에 위협을 가할 가능성이 있는 100만 개 이상의 소행성은 아직 찾지 못한 상태이다.

주목! 2029년에 접근하는 소행성 아포피스

특히 천문학자들이 우려의 눈길로 주목하고 있는 소행성이 하나 있다. 축구장보다 큰 이 철광석 소행성 아포피스는 2029년 4월 13일 금요일, 3만 5,000km 이내로 근접 통과할 것으로 예측되고 있다. 이는 지구-달 사이 거리의 1/10 수준으로 거의 충돌이나 마찬가지다. 그 접근 거리는 지구 표면과 정지 위성 사이를 통과할 정도다.

그렇다면 우리의 대응책은 무엇인가? 과학자들은 위협 천체와 지구가 충돌하는 것을 막기 위해 다양한 방법들을 연구하고 있다. 고출력 레이저로 소행성을 태우는 방안은 그중 하나다. 비행기에서 고출력 레이저를 쏘아 소행성 한쪽 면에 태워버림으로써 소행성 무게 평형을 깨뜨려 궤도를 뒤틀리게 하는 방법이다.

우리나라도 내년부터 지구위협천체에 대한 연구를 본격적으로 시작한다. 작년 12월 국회에서 ‘우주개발 진흥법 일부개정법률안'이 통과되면서 우주 위험에 대비하기 위한 조치로 우주환경감시기관이 설립될 예정이다.

원래 우주는 폭력적인 장소이다. 우주 안에서 100% 안전한 장소는 없다. 소행성 충돌은 백만분의 1초 만에 모든 게 끝장날 행성 충돌이나 중성자별 충돌, 블랙홀 충돌, 그리고 은하 충돌에 비하면 씹던 껌에 얻어맞는 정도에 지나지 않을지도 모른다. 하지만, 그것이 지구로 향해 꽂힐 때는 말 그대로 지구 종말이 될 것이다.

과연 지구는 소행성 충돌로 끝장날 것인가? 그것이 신의 시나리오인가? 그것은 아무도 모른다. 다만 인류는 이 광포한 우주 속에서 오로지 우연과 행운, 그리고 신의 가호에 의지한 채 살아가야 할 나약한 존재라는 사실만은 확실한 듯하다.

이광식 통신원 joand999@naver.com