[뉴스속 숫자]수십미터 크기 작은 소행성 138개 발견

6600만년 전 공룡을 포함한 지구 생물종 60%가 멸종했다. 공룡을 멸종시킨 직접적인 원인으로는 소행성 충돌이 꼽힌다. '칙술루브'로 명명된 거대한 충돌체가 멕시코 유카탄반도에 충돌한 것으로 추정됐다. 소행성 충돌은 언젠가 인류 종말을 가져올 수 있는 사건의 하나로 거론된다. 공룡을 멸종시킨 소행성은 크기가 약 10㎞다. 이런 크기의 충돌은 1억~5억 년에 한 번씩 일어날 것으로 예상된다. 과학자들은 버스 크기 정도의 작은 행성은 몇 년에 한 번 충돌해 지역적으로 피해를 줄 수 있다고 봤다. 실제로 2013년 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 운석은 약 20m 크기로 추정됐는데, 공중 폭발에도 건물 수백 채가 파손되고 1000명 이상의 사상자를 초래했다. 1908년 시베리아 퉁구스카 대폭발을 일으킨 운석의 크기는 최소 50m 이상으로 알려졌는데, 서울시 면적의 3배가 넘는 지역이 초토화됐다. 에 지구 근접 소행성(Near Earth Asteroid)을 관측해 추적하는 활동이 세계에서 이뤄지고 있다.

제임스웹 우주망원경(JWST)으로 소행성대의 작은 소행성들을 관찰하는 모습을 묘사한 그림. [사진 제공=Ella Maru]

미국 연구팀이 최근 2억5000만㎞ 밖 화성과 목성 사이의 주 소행성대(main asteroid belt)에서 수십 미터 크기의 작은 소행성까지 확인할 수 있는 탐지 방법을 개발하고, 소행성 138개를 새로 발견했다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 줄리엔 드위트 교수팀은 10일 외계행성의 대기를 찾기 위한 제임스 웹 우주망원경(JWST) 적외선 관측 데이터를 분석해 주 소행성대에서 10ｍ 이상 100ｍ 이하의 소행성 138개를 확인했다고 과학저널 네이처를 통해 밝혔다.

연구팀에 따르면 현재까지 행성대서 발견한 가장 작은 소행성은 지름이 1㎞ 정도였다. 이번 연구 방식은 지름 10ｍ 소행성도 발견할 수 있어 소행성 충돌로부터 지구를 방어하는 데에도 기여할 수 있을 것으로 연구팀은 내다봤다. 화성과 목성 사이 주 소행성대에 있는 수백만 개의 소행성은 지구에 떨어지는 운석의 기원뿐 아니라 태양계 탄생 과정 정보도 담고 있어 과학적으로 중요한 관측 대상이다. 이 소행성대에서는 1801년 처음 소행성이 발견된 후 지금까지 약 75만여 개가 확인됐다.

연구팀은 이 연구에서 2017년 44광년 밖에 있는 초저온 적색왜성 트라피스트-1(TRAPPIST-1) 주위에서 발견된 외계행성에 대기가 존재하는지 밝혀내기 위해 고감도 적외선 장치로 관측한 JWST의 데이터에 주목했다. 행성 7개로 구성된 트라피스트-1 외계 행성계 중 일부는 액체 상태 물이 존재할 가능성이 있는 생명체 존재 가능 영역에 있는 것으로 추정됐다. 연구팀은 트라피스트-1 행성계에서 대기를 찾기 위해 적외선 장치 초점을 이들 행성에 맞추고 촬영한 1만 장 이상의 JWST 이미지에 여러 이미지를 결합해 희미한 물체를 볼 수 있게 처리하는 '시프트 앤드 스택'(shift and stack) 기술을 적용했다.

지상 천체망원경과 JWST 같은 우주망원경으로 먼 별 등을 관측할 때 태양계 내 소행성 등은 관측을 방해하는 '노이즈'(noise)로 간주하지만, 최신 영상처리 기법을 이용해 노이즈 속에서 작은 소행성을 포착하는 방법을 찾은 것이다. 연구팀은 JWST 적외선 관측 영상의 노이즈를 분석해 소행성대 주위에서 이미 알려진 소행성 8개를 확인하고 추가 분석을 통해 소행성 138개를 새로 발견했다. 연구팀은 발견된 소행성 138개 가운데 일부는 지구 근접 가능성이 있는 궤도를 가진 것으로 추정된다고 밝혔다.

임혜선 기자 lhsro@asiae.co.kr