태양계 이야기 1002 - DART 충돌 시 나온 파편은 모두 1000톤

 (CubeSat imagery shows the scene of the Dimorphos asteroid impact three minutes after the event. Credit: ASI/NASA)

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(Animation shows Dimorphos moving across the sky over 80 minutes, with a tail of debris seen trailing behind. Credit: Magdalena Ridge Observatory/NM Tech)

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(The surface of Dimorphos as seen by NASA's DART spacecraft in its final moments Credit: NASA/Johns Hopkins APL)

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올해 있었던 주요 우주 이벤트 가운데 하나였던 나사의 DART 충돌 시험은 완벽한 성공으로 마무리 됐습니다. 목표대로 디모포스 궤도는 안전하게 약간만 수정됐습니다. 인류 역사상 처음으로 소행성의 공전 궤도를 의도적으로 변경하는 실험이 성공한 것입니다.

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당연히 전 세계 천체 망원경들이 이 이벤트를 관측하기 위해 동원됐는데, 최근 하나씩 그 결과들이 나오고 있습니다. 나사에 따르면 디모포스의 공전 주기가 예상보다 큰 33분 정도 변하는 동안 이 소행성에서는 거의 100만kg (1000톤) 정도의 파편이 튀어나왔습니다.

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일반적인 소행성이 단단한 암석 덩어리가 아니라 잡석 더미에 가깝고 충돌한 우주선이 시속 22500km로 충돌했다는 점을 감안하면 엄청난 파편이 튀는 건 당연한 일입니다. 더구나 지구와 달리 중력도 매우 약해 튀어나온 파편들은 사방으로 퍼질 수밖에 없습니다. 실제로 충돌 후 1만km에 걸쳐 거대한 꼬리가 형성되어 망원경으로 관측이 가능했습니다.

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물론 이렇게 파편이 튀게 되면 충돌체의 운동 에너지를 분산시켜 상대적으로 궤도 변환 정도가 덜해질 수 있습니다. 나사의 연구팀은 파편이 튀지 않았다면 3.6배 정도 충돌 에너지가 더 더해졌을 것으로 추정했습니다. 다만 충돌 이후 질량의 변화가 생겨서 서서히 궤도가 더 변할 수 있습니다.

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정확히 이 소행성이 충돌 후 어떤 변화를 겪는지도 과학자들에게 매우 중요한 질문입니다. 만약 너무 강한 충돌로 인해 소행성이 몇 개로 쪼개지면 오히려 궤도를 예측할 수 없는 큰 파편을 만들어 더 위험할 수 있습니다. 몇 년 후 다시 이 소행성을 방문할 헤라 탐사선이 이 질문에 대한 답을 줄 것입니다.

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참고

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https://newatlas.com/space/nasa-dart-spacecraft-dislodged-2-million-lb-asteroid-debris/

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https://www.nasa.gov/feature/early-results-from-nasa-s-dart-mission

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