곽노필의 미래창
1월 말 칠레에 있는 미국 항공우주국의 소행성 지구 충돌 최종경보 시스템(ATAS) 망원경으로 포착한 소행성 ‘2024 YR4’(녹색 원). 미국 항공우주국 제공
2024년 12월27일 처음으로 발견된 소행성 2024 YR4의 지구 충돌 확률이 높아졌다.
미국 항공우주국(나사) 제트추진연구소 지구근접천체연구센터(CNEOS)는 7일(현지시각) 이 소행성이 2032년 12월22일 지구와 충돌할 확률을 2.2%, 즉 45분의 1로 올렸다. 이는 애초 추산했던 1.3%(77분의 1)에서 2배 가까이 높아진 것이다. 이 소행성의 충돌 확률은 관측 데이터가 추가되면서 1.6%(63분의1), 1.9%(53분의 1)로 계속 높아져 왔다.
천문학자들은 그러나 현재 단계에서의 소행성 궤적 추적엔 상당한 불확실성이 있고 여전히 소행성이 충돌하지 않을 확률이 97.8%라는 점을 들어 이 수치에 당황할 것은 아니라고 말한다.
나사는 “앞으로 충돌 위험이 낮아질 수도, 계속 증가할 수도 있다”며 오는 3월 중 최상의 관측력을 갖고 있는 제임스웹우주망원경(JWST)으로 이 소행성을 관측해 정확한 크기를 파악해 볼 계획이라고 밝혔다.
현재 소행성의 크기는 40~90m로 추정된다. 나사의 잠정 추정에 따르면 이 소행성이 충돌할 경우의 폭발력은 8메가톤으로 1945년 히로시마에 투하된 원자폭탄에서 방출된 에너지의 500배 이상이다. 이는 1908년 시베리아 퉁구스카에 떨어진 운석의 폭발력과 비슷하다. 퉁구스카 운석의 크기는 40m였다. 이때 충격으로 2150㎢의 숲이 파괴됐다.
영국 에든버러대 콜린 스노드그래스 교수(천문학)는 가디언에 “필요하다면 이미 기술 시험을 거친 소행성궤도변경실험(다트)과 같은 방식으로 대응할 수도 있을 것”이라고 말했다.
나사는 2022년 지구와 1100만㎞ 떨어진 곳에서 사상 첫 소행성 궤도변경에 성공한 바 있다. 160m 크기의 소행성 디모르포스에 음속의 약 20배인 초속 6.25㎞(시속 2만2530km)의 속도로 다트 우주선을 충돌시키는 방식이었다.
2022년 사상 최초의 소행성 궤도 변경 실험에서 우주선이 디모르포스 소행성에 충돌하고 2분이 지난 뒤 찍은 사진. 미국 항공우주국 제공
남은 8년…소행성 궤도 변경엔 촉박한 기간
현재 소행성에 대응하는 조직으로는 유엔이 승인한 두 개의 그룹이 있다. 하나는 나사가 의장을 맡는 국제 소행성 경보 네트워크(IAWN)다. 이 기구는 충돌 확률이 1%를 넘는 10m 이상의 소행성에 대한 전 세계적 추적을 책임진다. 다른 하나는 유럽우주국이 의장을 맡는 우주 임무 계획 자문 그룹(SMPAG)이다. 이 조직은 앞으로 50년 안에 지구에 충돌할 확률이 1%를 넘는 50m 이상의 소행성에 대한 국제적 대응 계획을 짜고 조정하는 일을 한다. 한국도 20개 회원국 중 하나다. 한국천문연구원이 대표로 참여하고 있다.
유럽우주국은 지난 5일 회의를 열어 이 소행성에 즉각적인 조처를 취하기에는 너무 이르다는 결론을 내렸다. 하지만 충돌 위협에 관한 정보를 모으기 위해 면밀히 모니터링할 것이며, 이 소행성이 시야에서 사라지는 4월 말이나 5월 초에 다시 한 번 회의를 열 계획이라고 밝혔다. 위험이 진전된다면 이보다 일찍 회의를 열 수도 있다고 덧붙였다.
유럽우주국 행성방위실의 후안 카노 코디네이터는 과학전문지 뉴사이언티스트에 “만약 소행성 궤도 변경을 한다면 우주선을 제작하는 데 3~5년, 날아가는 데 6개월~1년이 걸리기 때문에 앞으로 남은 8년은 매우 촉박한 기간”이라고 말했다. 또 이런 결정을 내리려면 소행성이 50m 이상이어야 하는데 현재로선 불확실성이 커서 추가 데이터를 기다릴 수밖에 없는 상태라고 덧붙였다.
4월까지 추가관측을 통해 소행성의 크기와 궤도 데이터가 좀 더 정밀해지면, 사상 처음으로 유엔 차원에서 지구 방위 계획에 대한 논의가 시작될 수도 있을 것으로 보인다.
2024 YR4 소행성의 태양 공전 궤도(흰색 선)와 8일 현재 위치. 미국 항공우주국 제공
2028년 지구 800만km까지 다시 근접
현재 국제천문연맹(IAU)이 채택하고 있는 토리노 등급 기준에 따르면 이 소행성의 충돌 위험 등급은 3이다. 토리노 등급은 충돌 가능성이 전혀 없는 0등급부터 충돌이 확실하고 지구 전체를 위험에 빠뜨릴 수 있는 10등급까지 10개 등급으로 나뉘어 있다.
충돌 확률이 1% 이상인 천체에 매겨지는 토리노 3등급은 천문학자들의 주의가 필요한 천체로, 10년 이내에 근접 충돌 가능성이 있는 천체이지만 새로운 관측을 통해 0등급으로 재지정될 수도 있다는 걸 뜻한다.
토리노 3등급은 역대 소행성 위험 등급 중 두 번째로 높은 것이다. 2029년 지구에 가장 가까이 다가오는 소행성 아포피스(2004 MN4)가 한때 토리노 4등급 천체로 분류된 적이 있다. 350m 크기의 아포피스는 지금은 100년 이내엔 지구에 충돌할 가능성이 없는 0등급 천체로 분류됐다.
유럽우주국은 팔레르모 등급에 따른 잠재적 위험 소행성 1744개 중 위험 순위 1위에 이 소행성을 올려 놓고 있다. 팔레르모 등급은 소행성의 충돌 확률과 예상 충격을 합쳐 표시한 것이다. 음수값은 충돌 확률이 매우 낮거나, 충돌하더라도 미미한 피해만 발생한다는 걸, 양수값은 충돌 확률이 높고 충돌 시 심각한 피해를 초래할 수 있다는 걸 뜻한다. 이 소행성의 팔레르모 위험 등급도 -0.53에서 -0.31로 높아졌다.
이 소행성은 지난해 말 지구에서 80만km 거리까지 다가온 뒤 방향을 돌려 초속 13.5㎞의 속도로 지구에서 멀어지고 있다. 8일 현재 지구에서 6100만km 떨어진 거리에 있다. 궤도 주기는 4년, 근일점은 1억2700만㎞(0.85AU), 원일점은 6억3300만㎞(4.23AU)로 추정된다. 2028년 지구에서 800만km 거리까지 다시 다가온다. 천문학자들은 이 때가 되면 소행성 크기와 충돌 확률을 더 정확히 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
