(The asteroid Dimorphos was captured by NASA’s DART mission just two seconds before the spacecraft struck its surface on Sept. 26, 2022. Observations of the asteroid before and after impact suggest it is a loosely packed “rubble pile” object. Credit: NASA/Johns Hopkins APL)
(This illustration shows the approximate shape change that the asteroid Dimorphos experienced after DART hit it. Before impact, left, the asteroid was shaped like a squashed ball; after impact it took on a more elongated shape, like a watermelon. Credit: NASA/JPL-Caltech)
나사의 DART (Double Asteroid Redirection Test)는 지난 2022년 9월 26일 계획한대로 소행성 디모포스 (Dimorphos)와 충돌해 공전 주기를 짧게 만들었습니다.
지름 170m의 소행성인 디모포스는 지름 760m의 소행성인 디디모스 (Didymos) 주위를 11시간 55분 주기로 공전하고 있었으나 DART 충돌 후 공전 주기가 예상했던 10분보다 더 많이
줄어들어 33분 15초나 감소한 것으로 확인됐습니다.
과학자들은 그 이유와 충돌 후 소행성 디모포스에 생긴 변화를 알아내기 위해 충돌 당시 데이터와 지상 망원경 관측 데이터를 수집해 분석했습니다.
나사 제트 추진 연구소의 산타누 나이두 (Shantanu Naidu, a navigation engineer at NASA's Jet Propulsion Laboratory)가 이끄는 연구팀은 데이터를 모아 이를 다시 분석했습니다.
연구팀에 따르면 DART 충돌 후 디모포스는 궤도와 공전 주기만 바뀐 것이 아니라 모양도 변했습니다. 충돌 전에는 옆으로 눌린 공모양이었다면 충동 후에는 한쪽으로 길어진 수박 같은 모양이 됐습니다. (사진 참조)
이와 같은 형태 변화는 디디모스나 디모포스 모두 단단한 바위가 아니라 잡석 더미 같이 물질들이 앙상하게 모여 있는 구조라는 점을 보여줍니다. 사실 많은 소행성이 이런 형태로 추정됩니다.
DART 충돌 후 또 다른 변화는 디모포스와 디디모스 공전 거리가 짧아졌다는 것입니다. 본래는 1,189m였으나 충돌 후에는 1,152m로 37m 더 가까워졌습니다.
DART는 소행성의 궤도를 원하는 방향으로 조절하기가 쉬운 일은 아니라는 점을 보여주고 있습니다. 충돌 자체는 어렵지 않으나 잡석 더미 같은 소행성에서 얼마나 많은 물질이 튀어 나와 질량과 공전 궤도가 바뀔지 알기가 어렵습니다. 또 소행성이 파괴되지 않을 정도의 충격을 주는 것도 또 다른 변수입니다. 많은 힘을 주면 모양이 변하는 것만이 아니라 쪼개질 수도 있습니다.
유럽 우주국은 디모포스에 생긴 변화를 좀 더 자세히 관측하기 위해 탐사선 헤라(HERA)를 2024년 10월에 발사할 예정입니다. 앞으로 헤라가 보내 올 데이터가 기대됩니다.
참고
https://phys.org/news/2024-03-nasa-asteroid-orbit-dart-impact.html
Shantanu P. Naidu et al, Orbital and Physical Characterization of Asteroid Dimorphos Following the DART Impact, The Planetary Science Journal (2024). DOI: 10.3847/PSJ/ad26e7
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