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태양계 이야기 826 - 소행성 베뉴의 표면 암석이 갈라진 이유는?


(Examples of disaggregation (top) and linear fractures (bottom) in boulders on asteroid Bennu from images taken by NASA’s OSIRIS-REX spacecraft. In the bottom row, fracture orientations are (d) west-northwest to east-southeast and (e, f) north to south. Credit: NASA/Goddard/University of Arizona)

(Exfoliation features on a cliff face (a) and on boulders (b-f) with varying size and location on asteroid Bennu from images taken by NASA’s OSIRIS-REX spacecraft. The bright dome on the horizon of panel (a) is a boulder behind the exfoliating cliff. Credit: NASA/Goddard/University of Arizona)


 나사의 소행성 탐사선인 OSIRIS-REX는 소행성 베뉴 (Bennu) 주변을 공전하면서 전례없이 세밀한 표면 사진을 찍어 지구로 전송했습니다. 행성 과학 연구소의 제이미 모랄로(Jamie Molaro of the Planetary Science Institute, Tucson, Arizona)가 이끄는 연구팀은 OSIRIS-REx 데이터를 이용해 베뉴 표면에서 열파쇄 (thermal fracturing)의 명확한 증거를 찾아냈습니다. 


 지구의 암석은 물과 바람, 식물, 지질 활동에 의해 끊임없이 부서져 모래와 토양을 형성합니다. 소행성에는 대기와 물이 없지만, 태양에 가까운 소행성의 경우 태양열에 의한 암석 파쇄가 일어납니다. 낮에는 온도가 크게 오르고 밤에는 온도가 급격히 낮아지기 때문에 팽창과 수축을 반복하면서 표면 암석에 균열이 생기고 결국에는 더 작은 암석으로 부서져 마지막에는 레골리스 같은 미세한 모래 먼지 형태가 되는 것입니다.


 OSIRIS-REx에 탑재된 OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS)는 베뉴 표면에 근접해 1cm 이하 해상도로 표면을 상세히 촬영했습니다. 그 결과 낮에는 섭씨 127도까지 온도가 올랐다가 밤에는 영하 73도까지 떨어지면서 하루에 200도의 온도 변화를 겪는 표면 암석의 다양한 균열이 확인되었습니다. 이와 같은 열 파쇄는 수백만년에 걸쳐 조금씩 큰 암석을 깨 작은 암석과 레골리스로 만듭니다. 


 사실 이런 소행성들의 나이가 꽤 오래되었다는 점을 생각하면 아직도 표면에 큰 암석들이 많다는 점이 더 흥미로운 사실입니다. 열 파쇄 이외에는 작은 운석 충돌 정도가 암석을 파괴시키는 유일한 힘이라는 점이 영향을 미쳤을 것입니다. 


 OSIRIS-REx는 베뉴에서 샘플을 채취한 후 지구로 귀환할 예정입니다. 마지막 순간까지 임무를 완수해 태양계 생성과 진화의 비밀을 풀 정보를 전해주기를 기대합니다. 


 참고 



 J. L. Molaro et al. In situ evidence of thermally induced rock breakdown widespread on Bennu's surface, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-16528-7
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