소행성 '류구' 표면 인공 충돌구 연구결과 1년 만에 발표
2㎏ 구리 탄환 충돌구 14.5ｍ…같은 조건 지구 7배 달해
(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 지난해 4월 일본 우주 탐사선 '하야부사2'가 소행성 '류구'(龍宮)에 충돌체를 떨어뜨려 인공 충돌구(crater)를 만든 실험 결과가 거의 1년 만에 과학저널 '사이언스'(Science)를 통해 발표됐다.
하야부사2호는 당시 류구 500m 상공까지 하강해 충돌장치(SCI)와 소형 카메라를 분리했으며, SCI는 고도 200ｍ 부근에서 폭약을 터뜨려 테니스공보다 약간 더 큰 2㎏짜리 구리 탄환을 적도 부근에 초속 2㎞로 충돌시켰다.
인류 최초로 시도된 소행성 인공 충돌구 조성 과정은 SCI와 함께 분리된 DCAM3로 근접 촬영됐으며, 고베 대학의 행성과학자 아라카와 마사히코 교수가 이끄는 연구팀이 이를 분석해 논문으로 냈다.
20일 사이언스지와 과학전문 매체 등에 따르면 류구와 같은 소행성은 표면에 생긴 충돌구의 수나 크기 등을 이용해 형성 시점과 구성물질을 확인할 수 있다. 그러려면 이런 충돌구가 형성되는 과정을 이해하는 것이 선행돼야 하는데 이는 주로 연구실 내에서 진행되는 실험이나 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 진행돼 왔다.
아라카와 교수 연구팀은 지구에서 약 3억㎞ 떨어진 지구와 화성 사이 궤도를 도는 류구의 돌무더기(rubble-pile) 표면에 충돌체를 떨어뜨려 인공 충돌구가 만들어지는 과정을 실제로 분석해 소행성 표면 형성시기와 표면 물질의 특성을 파악했다.
구리 탄환이 류구에 만든 인공 충돌구는 폭이 약 14.5ｍ에 달했다. 충돌구가 반원 형태로 조성되고, 충돌 비산물도 비대칭을 이뤄 충돌구 주변에 큰 바위가 묻혀 있었던 것으로 추정됐다. 충돌구 중앙에는 원뿔형 구덩이가 나 있으며 폭은 약 3ｍ에 깊이는 0.6ｍ였다.
아라카와 교수는 '스페이스닷컴'(Space.com)과의 회견에서 "SCI 충돌구가 이렇게 크게 형성됐다는 것에 매우 놀랐다"면서 이는 지구에서 비슷한 조건으로 실험했을 때 예상되던 것보다 7배나 더 큰 것이라고 했다.
연구팀은 이를 통해 소행성 충돌구의 크기가 표면 물질의 강도가 아닌 중력에 의해 통제되는 것으로 분석했으며, 류구와 비슷한 돌무더기형 소행성의 표면 형성 시기를 측정하는데도 이를 적용할 수 있을 것이라고 했다.
폭이 860ｍ 불과한 류구는 태양계 소행성의 4분의 3 이상을 차지하는 탄소형 소행성으로, 전체적으로는 약 46억년 전 태양과 행성을 만든 성운의 원시 물질로 구성돼 있다. 하지만 표면 물질 형성 시기에 대해 기존 모델들은 약 890만년 전과 1억5천800만년 전 등 두 가지 추정치를 제시해 왔으며, 이번 연구를 통해 전자쪽에 더 가까운 것은 나타났다.
연구팀은 류구가 46억년 전 물질로 만들어졌지만, 약 1천만년 전 다른 소행성에서 떨어져 나온 잔해가 뭉쳐 형성됐을 수 있다고 분석했다. .
연구팀은 또 류구의 표면 물질이 느슨한 모래와 비슷하게 응집력이 약한 물질로 구성돼 있는 것으로 추정했다.
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