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영화 속 소행성과 지구의 충돌이 현실로!? 목록

조회 : 4507 | 2009-03-19

영화 속 소행성과 지구의 충돌이 현실로!? - 지구를 위협하는 지구접근천체(NEO)들
지구는 약 45억년 동안 크고 작은 소행성과 혜성 등의 폭격을 받았기도 했고, 아슬아슬하게 충돌의 위험에서 빗겨나가기도 했어요. 과학자들이 지구 표면에서 찾아낸 이들과의 충돌 흔적은 약 150여 개에 이릅니다. 얼마나 더 많은 충돌 흔적이 대륙 이동에 따라 지각 밑에 숨었거나 오랜 세월동안 비바람과 물에 씻겨 흔적이 사라져 버렸는지도 모르기 때문에 실제로는 이보다 훨씬 더 많은 충돌이 있었을 것이라고 추측하고 있을 뿐이지요.










[사진] 5만 년 전 미국 애리조나 주의 사막에 운석이 떨어져 생긴 분화구. (cc) by kevindooley

이렇게 지구를 위협하는 소행성이나 혜성 등을 지구접근천체(NEO)라고 부릅니다. 지난 3월 4일(미국 현지시간) 미국 항공우주국(NASA)는 100년 전 시베리아 퉁구스카 지역의 삼림을 불바다로 만들었던 것과 같은 크기의 소행성이 2일 지구를 아슬아슬하게 비켜 지나갔다고 발표했어요. 이 발표에 따르면 ‘2009 DD45'라고 이름 붙여진 소행성이 지구를 7만 8,500킬로미터 거리에서 스쳐 지나갔는데, 이 정도 높이는 일부 통신위성 고도의 2배 밖에 안 되고 지구와 달 거리의 5분의 1에 불과해요.

또 지난 2004년에는 소행성 ‘2004 FU162’가 지구에 6,400킬로미터까지 접근한 적이 있었고, 지난 해에는 소행성 ‘2008 TC3’가 발견된지 19시간 만에 아프리카 상공에서 무사히 불타 없어졌다고 합니다. 경계령이 내려진지 6시간 만이었지요.

다음 번 지구에 근접할 것으로 알려진 천체는 2029년 3만 2,000km까지 다가올 ‘99942 아포피스’인데, 그 키기가 270미터 정도라고 합니다. 하지만 이렇게 오래 전에 예상하지 못한 크고 작은 소행성들이 매년 지구를 위협하고 있고 전세계 관련 연구기관들은 이 지구접근천체를 추적하는 데 힘을 모으고 있습니다.





*알아보기
- 지구접근천체(NEO)들은 지표면에 얼마나 떨어졌고, 어떤 흔적을 남겼을까?
- 대기가 지구접근천체로부터 지구를 보호한다고?
- 지구접근천체들은 어디에서 오는 것일까?
- 지구접근천체의 위협을 피하기 위해 우리 과학자들은 어떤 노력을 하고 있을까?




*관련 단원
태양의 가족 (5학년 2학기 7단원)
별자리를 찾아서 (4학년 1학기 8단원)
지구와 달 (3학년 2학기 3단원)




지구접근천체(NEO)들은 지표면에 얼마나 떨어졌고, 어떤 흔적을 남겼을까?




소행성이나 혜성 같은 지구접근천체들이 지구 대기를 뚫고 지구 표면에 떨어져 남은, 분화구처럼 생긴 충돌 흔적을 운석구라고 부릅니다. 지름이 5m도 안 되는 아주 작은 것부터 300 km에 이르는 거대한 것도 있지요. 남아프리카공화국에 있는 거대한 충돌 흔적은 약 20억 년 전의 것으로 확인 됐는데, 여기에 떨어진 소행성의 지름은 약 15km 정도였을 것이라고 합니다.

소행성의 위력은 엄청난데 10km 가량의 소행성이 지구 대기권을 통과해 지구 표면에 떨어지면 그 충돌할 때 폭발로 인해 생기는 에너지는 히로시마에 떨어졌던 원자폭탄의 약 30억 배에 달한다고 하네요. 지구상의 거의 모든 생물을 멸종시킬 수 있는 어마어마한 폭발이 일어나는 셈이지요. 소행성의 지름이 약 1백미터 정도만 돼도 도시 하나는 한순간에 파괴할 만한 힘을 지녔다고 해요.




2억 5천만년 전 지구에서 바다 생물의 90%가 자취를 감춘 대멸종이 일어났는데, 이즈음에 형성된 운석구가 호주 서부에서 발견됐지요. 그 지름은 무려 1백 30킬로미터에 달합니다. 이런 거대한 흔적을 남긴 소행성이 지구상에 살고 있던 생물들이 대멸종을 일으킨 주범이라는 증거가 속속 발견되고 있습니다. 6천 5백만 년 전 약 10~15km의 혜성이 시속 10만km의 속도로 지구에 떨어져 멕시코 유카탄 반도에 흔적을 남겼는데요. 이 거대한 폭발로 공룡을 포함한 지구상에 살고 있던 생명체의 75% 이상이 멸종했을 것이라고 합니다. 1천 5백만 년 전에 만들어진 독일의 리스(Ries)분지. 1km의 소행성이 떨어져 지금이 23km에 달하는 큰 분화구를 만들었고요.

최근으로 거슬러 올라오면 1908년 6월 30일 시베리아 퉁구스카 지역에 엔케 혜성의 한 조각이라 생각되는 운석이 대기권으로 진입하면서 지상 8km 높이에서 큰 폭발을 일으켰지요. 지상에는 흔적이 남지 않았으나 그 폭발로 주변의 삼림은 황폐화되었다고 합니다. 그 충격 에너지는 히로시마 원자폭탄의 약 천배에 해당하는 위력이었고요.

1992년 10월 9일에는 미국 코네티컷 주에 주차해 놓은 시보레 자동차의 트렁크에 시속 2백 km로 떨어진 무게 12kg의 운석이 떨어졌어요. 그 후에도 매년 몇 차례씩 지구접근천체들이 지구를 아슬아슬하게 빗겨가거나 대기에서 타버려 위기를 모면할 수 있었답니다.




대기가 지구접근천체로부터 지구를 보호한다고?
지구 대기는 소행성으로부터 지구를 지키는 방해와 같은 역할을 하지요. 초속 15~30킬로미터의 속도로 지구 대기에 진입한 작은 소행성들은 대기와의 마찰로 타버리게 되지요. 실제로 미군의 핵폭발 경보 시스템에는 매년 5~10건 정도의 작은 소행성이나 혜성의 공중 폭발을 감지하고 있다고 합니다.
지구를 보호하는 대기가 없었다면 이 지구접근천체들이 모두 지구 표면에 떨어졌다면 매년 5~10건의 폭발로 큰 피해를 입었겠지요.

[사진] 대기가 없었다면 지구도 달의 표면처럼 지구접근천체와의 잦은 충돌로 수많은 분화구들이 생겼을 것이다. (cc) by computerhotline



지구접근천체들은 어디에서 오는 것일까?




태양계의 화성과 목성 사이에 옅은 띠가 소행성들의 고향인 소행성대.
[사진] NASA의 원본 이미지에 수정작업 한 것임. (cc)by Image Editor

지구를 위협하는 지구접근천체는 소행성과 혜성이에요. 소행성들은 원래 화성과 목성 사이에 존재하는 소행성대가 고향인데, 이 지역에는 지름이 1천 km에 이르는 것부터 수 m 짜리의 작은 바위까지 다양한 크기의 소행성들이 띠 모양으로 빙 둘러서 태양의 주위를 돌고 있어요. 대부분은 안정된 궤도를 따라 돌지만 다른 행성이나 소행성들의 중력 때문에 영향을 받아 궤도를 벗어나게 되면 지구나 다른 행성에 큰 위협이 될 수 있는 거예요. 이 소행성대에는 1km이상의 큰 소행성들이 약 백만 개나 된다고 해요.

또 지구를 위협하는 것은 혜성도 마찬가지인데요, 주기가 긴 혜성의 고향으로 먼지와 얼음이 태양계 가장 바깥쪽에서 둥근 띠 모양으로 결집되어 있는 거대한 집합소예요. 오르트구름 속의 먼지와 얼음 조각들은 아주 천천히 태양의 도는데 때때로는 서로 부딪치거나 가까운 항성의 인력으로 인해 운동 방향이 바뀌기도 합니다. 이때 속도가 빨라지면 태양계 밖으로, 속도가 느려지면 태양계 안쪽까지 들어와 태양의 빛과 열에 의해 기체와 먼지로 에워싸인 혜성이 되지요. 반면 주기가 짧은 혜성의 고양은 카이퍼 띠에요. 2003년 아주 멀리 떨어진 곳에서 행성처럼 생긴 천체가 발견되었답니다.

지름이 1km이하인 천체들은 지구를 향해 다가오더라도 지구에 접근하기 1~2년 전에야 발견할 수 있다고 해요. 우리 생명과 직결된 큰 위협을 눈앞에 닥쳐서야 알 수 있다는 것은 심각한 문제가 아닐 수 없지요.




지구접근천체의 위협을 피하기 위해 우리 과학자들은 어떤 노력을 하고 있을까?
한국 천문연구원은 연세대와 공동으로 24시간 하늘을 감시해 스스로 새로운 소행성을 찾아내는 지능형 로봇 망원경을 자체 개발하는데 성공했어요. 2002년에는 이 망원경을 남아프리카공화국 국립천문대에 설치했고요. 호주나 칠레 등 세계 곳곳에 이 망원경을 설치해 온 하늘을 24시간 감시하려는 계획을 갖고 있고요. 외국의 천문학자들도 우리 과학자들의 노력과 그 결과에 주목하고 있는 실정입니다.

우리 과학자들의 노력이 지구접근천체의 충돌 위협으로부터 지구를 지켜낼 수 있는 든든한 버팀목이 되었으면 좋겠습니다.




*오늘의 중요 용어정리
[지구접근천체(NEO)]
지구접근천체란 말 그대로 Near-Earth Objects, 지구에 접근하는 천체를 말한다. 보통 지구로부터 0.3AU 이내로 접근하는 천체로 정의한다. 주로 주기적으로 지구 궤도를 통과하거나 지구에 접근하는 소행성이나 혜성이다.
※ 천문단위 1AU = 지구에서 태양까지의 거리.

[소행성대]
소행성대는 화성과 목성의 궤도 사이에 소행성이 많이 있는 영역을 말한다. 높이 1억 km, 가로두께 2억 km 정도의 크기로 옆으로 약간 퍼진 타원형의 도넛모양이다. 최초로 발견된 소행성 세레스를 비롯하여 수백만 개의 소행성이 존재하기 때문에 영화에서처럼 우주선이 날아가다가 소행성에 부딪치기도 하고 위험할 것 같지만 실제로는 우주선이 지나가도 부딪칠 염려가 없을 만큼 넓은 간격으로 퍼져있어 텅 비어있는 것처럼 보인다.




*더 찾아보아요.
- 미국항공우주국(NASA) : 우주의 여러 모습들을 사진으로 만나 볼 수 있어요.

-허블 우주망원경 홈페이지 : NASA에서도 보여지는 사진이지만, 허블우주망원경이 촬영한 모습을 좀 더 쉽게 찾아 볼 수 있어요.

- 소행성 충돌을 그린 영화를 찾아 보세요. 1998년 나란히 개봉된 ‘딥임팩트(12세 이상 관람가)’와 ‘아마겟돈(15세 이상 관람가)’가 소행성 충돌을 다루고 있답니다.

☆ 책으로 읽어보아요.
- 딥스카이 ; 별과 태양계, 그 너머 숨겨진 우주 - 강현옥 글, 최승용 사진
- 별가족 태양계 탐험을 떠나다 - 김지현 글
- 조지의 우주를 여는 비밀 열쇠 - 루시 호킹, 크리스토프 갈파드, 스티븐 호킹 글




*한걸음 더!
☆ 지구와 가까운 태양의 가족, 8개의 행성들에 대해 알아보세요. 그리고 소행성대의 위치, 오르트구름의 위치 등도 표시해 보고요.

☆ 주기적으로 지구에 다가오는 대표적인 혜성과 소행성에 대해서도 찾아보세요.

☆ 2036년 지구와 충돌할 위험이 있다고 알려진 아포피스에 대해서 더 찾아보세요.
아포피스 운석은 지난 2004년에 발견된 움직이는 운석으로, 지구와 거리가 2720만km 떨어진 곳에서 지구 쪽으로 이동하고 있고, 2029년 지구의 궤도와 비슷하게 겹쳐진 뒤 7년 뒤인 2036년에는 되돌아가면서 다시 지구와 엇갈리는 이동경로를 보이는데 이때 지구와 충돌할 가능성이 미세하지만 존재한다고 알려졌어요.

☆ 지구와 충돌할 가능성이 있다고 알려진 소행성이 접근해 온다면 지구인들은 어떤 대비를 할 수 있을까요? 실제로는 영화에서처럼 소행성을 폭파시키는 것은 오히려 더 위험해 질지도 모르는 일이라고 해요. 지구접근천체의 궤도를 바꾸는 것이 더 좋다고 하는데, 어떤 방법들이 있는지 찾아보세요.




주제!
태양계 ,
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