예상 궤적 묘사. 2032년 12월쯤 달에는 매우 폭력적인 손님이 찾아올 수도 있습니다.
2024 YR4로 알려진 폭 60미터의 소행성은 현재 달 표면에 충돌할 확률이 4.3%입니다. 작은 가능성처럼 들리지만, 광대한 우주에서 4%의 가능성은 꽤 심각합니다. 우리의 모든 관심을 끌 만큼 높지만, 대규모 논쟁을 촉발할 만큼 낮습니다. 멈출 것인가, 아니면 지켜볼 것인가?
우리는 이것을 안전한 실험으로 취급할 여유가 있습니다.
몇 달 간의 관찰 끝에 NASA는 지구에 대한 위험을 배제했습니다. 제임스 웹 우주 망원경의 적외선 측정을 포함한 후속 관측은 소행성의 크기와 궤적에 대한 추정을 개선하는 데 도움이 되었습니다. 그리고 달에 더 가까이 다가가고 있습니다. NASA의 지구 근접 물체 연구 센터에 따르면 동일한 데이터로 인해 궤도의 불확실성이 거의 20% 줄어들어 달 충돌 가능성이 약간 높아졌습니다.
만일 충돌한다면 현대 장비로 관측된 것 중 가장 강력한 달 충돌이 될 것입니다.
익숙한 세계에 대한 자연실험
소행성은 항상 달을 공격합니다. 2024년 4년이 다른 이유는 규모, 시기, 준비성입니다.
초당 약 14km의 속도로 이동하는 소행성은 약 650만 톤의 TNT에 해당하는 에너지를 방출할 것입니다. 이는 맨 바위에 대규모 핵폭발이 가해지는 것과 비슷합니다. 모델에 따르면 충돌 각도와 지역 지질학에 따라 폭이 약 1km, 깊이가 수백 미터에 이를 수도 있다고 합니다.
훨씬 작은 영향만이 직접적으로 관찰되었습니다. 2013년에 무게가 수백 킬로그램에 달하는 운석이 달에 충돌하여 짧은 섬광과 적당한 크기의 분화구가 생성되었습니다. 2024 YR4의 영향은 6배 더 강력할 것입니다.
충격은 행성과 달이 진화하는 방식의 핵심이지만 대부분의 이론은 시뮬레이션과 고대 흉터에 의존합니다. 현대 장비를 사용하여 실시간으로 관찰되는 이와 같은 충돌은 이러한 아이디어를 통제된 테스트로 보기 드물게 될 것입니다.
최근 사전 인쇄에서 Tsinghua University의 Yifan He가 이끄는 팀은 첫 번째 플래시부터 수년간의 여파까지 사건의 전체 순서를 모델링했습니다. 그들의 연구는 과학자들이 빛, 열, 땅의 흔들림, 잔해를 통해 충격을 단계별로 관찰할 수 있는 방법을 제시합니다.
그 충격은 밝은 광학 섬광에 이어 몇 분간 지속되는 빛으로 나타나 지구의 밤하늘에 있는 목성만큼 밝게 빛날 것입니다. 새벽이 되기 전에 달을 볼 수 있는 태평양 지역의 망원경이 가장 잘 보일 것입니다.
플래시 후에는 열이 이어집니다. 새로 형성된 분화구의 온도는 약 2,000켈빈(섭씨 1730도 정도)에 달할 수 있습니다. 녹은 암석이 냉각됨에 따라 적외선 망원경은 달 물질이 어떻게 열을 저장하고 방출하는지 추적할 수 있습니다. 이러한 측정은 과학자들이 분화구가 어떻게 형성되고 달 표면 아래에 무엇이 있는지를 파악하는 데 도움이 될 것입니다.
그러면 달이 흔들릴 것입니다.
계산에 따르면 이 충격으로 인해 규모 5 정도의 전 지구적 월진에 해당하는 지진파가 발생할 수 있습니다. 이는 아폴로 시대의 지진계로 기록된 모든 것을 초과하는 것입니다. 충돌 에너지가 미리 알려지기 때문에 연구자들은 결과적인 진동을 달 내부에 대한 보정된 탐사선으로 사용할 수 있었습니다. 이는 행성 과학자들이 실제로 거의 수행하지 못하는 일입니다.
잔해, 위험 및 결정
소행성은 지구에 충돌하지 않습니다. 하지만 그 여파가 우리에게까지 닥칠 가능성도 있습니다.
충돌로 인해 튀어나온 대부분의 잔해는 달 표면으로 다시 떨어질 것입니다. 그러나 작은 부분(수천만에서 수억 킬로그램)이 달의 중력을 벗어날 수 있습니다. 그 물질 중 일부는 지구와 달 사이의 공간으로 들어가 위성에 위험을 초래할 수 있습니다.
"2024년 4월 달에 대한 충돌은 지구 표면의 어떤 것에도 위험을 초래하지 않습니다. 우리의 대기가 우리를 보호할 것입니다."라고 웨스턴 온타리오 대학교의 천문학자 Paul Wiegert가 Space에 말했습니다. . "그러나 그 영향은 달의 장비나 우주 비행사(있는 경우), 그리고 확실히 대기권 위에 있는 위성 및 기타 지구 궤도 플랫폼에 어느 정도 위험을 초래할 수 있습니다."
초당 약 10km의 속도로 움직이는 파편은 일반적인 유성보다 느리지만 총알보다는 훨씬 빠릅니다. 우주선을 손상시킬 수 있습니다. 최악의 시나리오에서 과학자들은 내비게이션 및 통신 시스템을 마비시킬 수 있는 케슬러 증후군(Kessler Syndrome)이라고도 불리는 위성 간의 계단식 충돌을 유발할 것을 걱정합니다.
일부 잔해는 결국 지구 대기에 도달할 수 있습니다. 대부분의 조각은 타버릴 것이다. 몇 개의 더 큰 조각은 달 운석으로 남아 몇 달 또는 몇 년 후에 착륙할 수 있습니다. 지질학자들에게 이는 새로운 달 물질을 땅에 전달하는 우발적인 샘플 반환 임무에 해당합니다.
그럼 넛지할까요?
우주국은 이미 DART 임무를 통해 소행성의 경로를 변경할 수 있는 능력을 입증했습니다. 적당한 편향 임무는 2024 YR4를 달에서 완전히 멀어지게 할 수 있습니다. 그렇게 되면 위성에 대한 위험이 제거될 뿐만 아니라 한 세대에 한 번 있는 과학 사건을 목격할 기회도 사라질 것입니다.
언제나 그렇듯이 확률이 핵심입니다. MIT의 행성 과학자 Richard Binzel은 Space.com에 "더 많은 망원경 측정을 통해 제어할 수 있는 것은 히트 또는 실패 여부를 확실하게 결정하는 것"이라고 말했습니다. "결국 결국 물체는 부딪히거나 빗나가게 됩니다."
지금은 시간이 있습니다. 소행성은 현재 망원경의 도달 범위를 넘어 이동했습니다. 새로운 관측으로 그 궤적이 급격히 개선되는 2028년에 다시 가시화될 것입니다.
