우주의 여행자

우주의 여행자 - 소행성과 혜성, 지구와의 조우
도널드 여맨스 지음, 전이주 옮김, 문홍규 감수 / 플루토 / 2016년 2월

최근에 읽은 닐 타이슨 박사의 <스페이스 크로니클>에 따르면, 인류가 우주에 관한 연구를 하는 이유의 하나로 공룡을 멸종시킬 정도의 위력을 가진 소행성의 지구 충돌을 미리 알아내고 방지하는 것을 이야기하였는데, 이 책 <우주의 여행자>가 바로 이러한 소행성에 대한 연구를 소개한 책입니다.

행성간공간에서 태양 주위를 도는 암석으로 된 커다란 천체를 소행성이라 하는데, 대체로 표면활동이 일어나지 않고 다른 소행성과 부딪치지 않는다면 물질을 내뿜지 않습니다. 혜성은 먼지덩어리를 얼음이 감싸고 있다는 점에서 소행성과 다른데, 태양에 다가가면 혜성의 얼음은 태양열에 의해 데워져 증발하기 시작하고 얼음 안에 박혀 있던 먼지가 방출됩니다. 이 때 얼음과 먼지를 빠른 속도로 잃어버리면서 눈에 띄는 꼬리를 남기는 것이 헤성의 특징입니다. 혜성의 표면 부근에 있던 얼음이 모두 녹아 없어지거나 돌로 된 물질이 얼음을 두껍게 덮고 있어서 열이 차단된 비활동성 혜성은 더 이상 혜성이라 하지 않고 소행성이라고 한다고 합니다. 이 책에서는 혜성에 대해서는 그다지 자세한 이야기가 적은 편입니다. 할리혜성같은 잘 알려진 혜성에 대해서는 언급이 있을 것으로 기대하였는데, 이 책의 중심이 소행성쪽에 있어서인지 언급되지 않았습니다. 

소행성들은 궤도에 따라 아모르 그룹, 아폴로 그룹, 아텐 그룹, 아티라 그룹으로 구분하면서 지구 충돌 가능성에 대해 연구되고 있습니다.  이 들의 경로는 태양에너지가 입사되었다가 재방출될 때 적외선 광자의 미세한 힘이 발휘하는 미세한 로켓효과 (야르콥스키 효과)나 이에 따른 소행성의 자전 속도 변화 (YORP 효과) 등 매우 미세한 효과를 비롯하여 중력섭동 고려하여 탐사, 예측되고 있습니다. 가장 가까운 시기에 지구에 근접해오는 소행성은 2029년 270m크기의 소행성이 지표로부터 지구 반지름의 다섯 배 이내 거리를 두고 통과하는네, 2029년의 충돌 가능성은 거의 없지만, 이 때 이 소행성이 '열쇠구멍'이라 불린 영역을 통과한다면 2036년에는 지구와 충돌할 가능성이 일어날 수도 있다고 합니다. 이를 방지하기 위해서 우주선을 소행성과 충돌시키거나, 소행성과 우주선 사이에 작용하는 중력으로 궤도를 천천히 변경하는 기술, 핵폭탄을 이용하는 기술이 있다고 합니다.  닐 타이슨과 마찬가지로 이 책에서도 소행성과의 충돌 방지가 우주탐사, 관측의 주된 이유중 하나로 설명하였기에 상당히 자세하게 설명되어 있습니다.

하지만 소행성에 관한 연구는 충돌을 방지하는 것만이 아닙니다. 이들은 행성들이 태어나는 과정에서 살아남은 잔해이자 변화를 가장 덜 겪은 천체이므로, 46억년전의 화학적, 열적상태에 관해 중요한 단서를 제공합니다. 그 밖에 지구에서 생명이 시작된 원인도 외래의 소행성으로부터 전해진 것이라는 학설도 있으므로 지구의 탄생, 생명의 탄생에 대한 시야를 넓혀줄 단서를 제공한다는 기대를 가지게 합니다. 또한, 우주개발을 위한 주요한 재료의 공급지나 우주탐사(화성탐사)의 전초 기지 역할을 할 수도 있습니다.

인류가 우주에 대한 연구를 상당히 많이 한 것 같지만 소행성에 대해 아는 것이 극히 일부인 것 같습니다. 연구비의 규모나 효용 등을 생각한다면 우리나라가 이 분야에 대한 연구를 할 수 있는 부분이 그리 많지는 않고, 국내 실정을 생각할 때 필요성이나 적절함같은 것도 찾기 힘든 것이 사실입니다. 하지만 국내 실정을 생각하면서 허황된 욕심을 버리고 학문적 추구를 위한다면 훌륭한 역할을 할 수 있을 것이라 생각합니다.