영화 ‘아마겟돈’처럼 소행성 파괴 쉽지 않다 [과학it슈]

[시선뉴스 이호] 공룡을 멸종시킨 것으로 가장 유력한 ‘운석 충돌설’. 때문에 우리는 운석 같은 소행성이 지구에 충돌하는 것을 두려워하고 있고 이를 다룬 영화나 소설도 많이 나왔다. 특히 영화 '아마겟돈(1998년)’에서는 지구로 돌진하고 있는 소행성에 정예 멤버를 보내 핵폭탄을 이용, 파괴하여 위기를 벗어나는 모습을 그리고 있는데 과학자들이 이런 방법이 쉽지 않다는 연구결과를 발표했다. 

5일 미국 존스홉킨스대학의 기계공학과 찰스 엘 미르 박사가 이끄는 연구팀은 지름 25㎞ 소행성에 1㎞ 소행성을 초속 5㎞로 충돌시키는 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 통해 소행성을 파괴시키는 것에 엄청난 에너지가 필요하다는 결과를 얻었다. 

엘 미르 박사는 물체가 클수록 결함을 갖고 있을 가능성도 커 더 쉽게 부서질 것으로 믿어왔지만 이번 연구는 소행성이 우리가 생각하던 것보다 더 강해 산산조각을 내기 위해서는 더 많은 에너지가 필요하다고 전했다. 

행성간 충돌 상상도 (NASA/JPL Caltech 제공)

2000년대 초에도 같은 충돌 시뮬레이션 하여 25㎞ 소행성이 이 완전히 파괴되는 결과를 얻은 바 있었다. 하지만 엘 미르 박사는 '홉킨스 익스트림 재료 연구소(HEMI)'의 K.T.라메시 소장 등과 함께 이때 사용된 컴퓨터 모델의 소행성 충돌 과정을 충돌 직후 파편화와 이후 중력 작용 등 2단계로 세분화하는 등 더 정교한 시뮬레이션 모델을 했다. 

그 결과 시뮬레이션 충돌 1단계에서는 소행성에 순식간에 수 백 만개의 금이 가고 충격파가 퍼지면서 파편이 모래처럼 튀고 충돌구도 생겼으나 완전히 파괴되지 않고, 핵은 크게 손상됐지만 강력한 중력 작용을 하면서 파편을 다시 끌어 모으는 것으로 나타났다. 

이를 통해 연구팀은 파괴를 했을 때 소행성의 파편이 깨진 돌더미 상태가 아닌, 중력에 의해 더욱 강력한 힘으로 결합돼 있는 것을 확인하였고 이는 소행성을 파괴하려면 더 많은 에너지가 필요하다는 것을 시사하였다. 

엘 미르 박사는 보도자료를 통해 "공상과학 소설처럼 들릴 수도 있지만 소행성 충돌에 관해서는 많은 연구가 진행되고 있다. 예컨대 소행성이 지구로 돌진 중이라면 이를 산산조각 낼 것인지 궤도만 바꿀 것인지? 궤도를 바꾼다면 얼마만큼의 힘이 필요한지? 등에 대한 답이 필요하다"고 강조했다. 

또한 논문 공동저자인 라메시 소장도 "몇 년 전 러시아 첼랴빈스크 때처럼 지구는 작은 소행성들로부터 상당히 자주 충격을 받고 있다. 이런 질문들이 학술분야를 넘어 실제 위협에 대처하는 방식을 규정짓는 날이 오는 것은 시간문제일 뿐이며, 그때가 왔을 때 무엇을 해야 하는지에 대한 계획을 갖고 있을 필요가 있다"며 연구의 중요성을 피력했다. 

엘 미르 박사팀의 연구는 미국항공우주국(NASA) 태양계탐사연구버츄얼연구소의 연구비 지원을 받아 이뤄졌으며, 연구결과를 정리한 논문은 15일 발간되는 태양계 관련 과학저널 '이카로스(Icarus)' 최신호에 게재될 예정이다. 

영화에서는 성공적으로 막을 수 있었던 소행성과의 충돌. 충돌 자체가 확률적으로 매우 낮겠지만 만약에 발생할 수 있는 상황에 대비할 수 있는 방법은 마련해 두는 것이 좋을 것이다.