(영상) ‘꽁꽁 얼어붙은 한강’ 걸을지도…소행성-지구 충돌하면 생기는 일 [핵잼 사이언스]

소행성 베누(Bennu)가 지구와 충돌할 경우 지구 기후와 생태계에 엄청난 영향을 미칠 수 있다는 연구결과가 나왔다.

소행성 베누는 지름 500m 정도의 작은 소행성으로, 지구에서 1억 3000만㎞ 떨어진 곳에서 태양 궤도를 돌고 있다. 천문학자들은 베누가 2182년 9월 지구와 충돌할 확률이 2700분의 1, 0.037%라고 보고 있다.

한국 과학기술정보통신부 산하 공공기관인 기초과학연구원(IBS) 연구진은 IBS의 슈퍼컴퓨터인 알레프(Aleph)를 활용해 소행성 베누가 지구와 충돌할 경우 발생할 기후 변화를 시뮬레이션 했다.

먼저 연구진은 베누 충돌 시 대기 중으로 먼지 1억~4억t이 분출될 가능성이 크다고 보고, 이를 바탕으로 충돌 후 3~4년 동안의 기후 변화를 예측했다.

그 결과 성층권에 먼지 최대 4억t과 에어로졸, 화산재, 잔해 등이 방출될 경우 태양광이 차단되면서 지구 평균 온도가 최대 4도까지 떨어지고, 강수량이 15% 감소할 수 있다는 결과가 나왔다.

또 먼지 입자가 태양광을 흡수하면서 성층권이 가열돼 오존층이 약 32% 감소할 것으로 나타났다. 연구진은 이러한 대기권의 변화가 전 지구적인 기후 냉각 현상인 ‘임팩트 윈터’(Impact winter)로 이어질 수 있다고 예측했다.

임팩트 윈터가 발생하면 지구 전체에 지속적인 폭설이 발생할 수 있으며, 이러한 극단적인 기후 변화는 지구 생태계에서 위협을 줄 수 있다. 소행성 충돌로 인한 임팩트 윈터는 수년간 지속될 수 있으며, 과거 소행성 충돌을 겪었던 과거 인류처럼 추운 환경에서 굶주려야 하는 상황에 처할 수 있다.

소행성-지구 충돌, 순기능도 있다?소행성 충돌은 지구 생태계에서 직접적인 영향을 미칠 것으로 예상된다.

연구에 따르면, 육지의 순 1차 생산성(일정기간 동안 생태계에서 생산자가 생산한 유기물의 순증가량)이 최대 36%, 해양에서는 최대 25% 감소할 것으로 나타났다. 소행성 충돌로 감소한 생태계 생산성이 원래 수준으로 회복하기까지는 약 2년이 걸릴 수 있다는 예측도 나왔다.





반면 일부 생태계는 소행성 충돌로 기존보다 번성하는 ‘반전 효과’를 누릴 수 있다. 소행성 베누가 지구와 충돌하면서 철분이 풍부한 먼지가 방출될 수 있고, 철분을 주요 영양소로 삼는 규조류는 최소 3년간 번성할 가능성이 있다. 이는 규조류를 먹이로 삼는 동물성 플랑크톤의 개체 수가 급증하는 결과로 이어질 수 있다.

그러나 대체로 소행성의 충돌은 지구의 기후와 생태계에 치명적인 영향을 미친다.

연구진은 “충돌 초기에는 충격으로 인한 분화구가 생기고 이 과정에서 지진이 발생할 수 있다”면서 “이 가운데 에어로졸과 가스가 대기 중으로 대량 방출되면서 지구의 기후를 변화시키고 지속적인 영향을 미칠 가능성이 크다”고 말했다.

이어 “소행성 베누가 바다를 강타한다면 거대한 쓰나미가 발생하고 대량의 수증기가 대기 중에 방출될 것이다. 이는 수년간 전 세계의 오존 고갈을 일으킬 수 있다”면서 “소행성 충돌로 인한 ‘임팩트 윈터’는 식물이 자라기에 불리한 기후 조건을 만들고, 이는 세계 식량 안보에도 엄청난 혼란을 초래할 수 있다”고 덧붙였다.

또 “소행성이 지구에 미치는 영향이 불가피하다는 점을 인식하는 것이 가장 중요하다”면서 “우리 모두는 공룡이 멸종된 배경에 대해 알고 있다. 그보다 훨씬 더 작은 충격만으로도 지구에 미칠 수 있는 영향을 연구해야 한다”고 강조했다.

전문가들은 베누와 같은 중간 크기의 소행성은 10만~20만년 마다 지구와 충돌하는 것으로 보고 있다.

자세한 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스드’ 최신호(2월 5일자)에 실렸다.

송현서 기자