"2억 5천만㎞ 밖 소행성대에서 수십 미터 급 소행성 138개 발견"

2억 5천만㎞ 밖 화성과 목성 사이의 주 소행성대(main asteroid belt)에서 수십 미터 크기의 소행성 138개가 새로 발견됐습니다.

연구팀은 미항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(JWST) 적외선 관측 데이터를 분석해 지금까지 포착이 어려웠던 수십 미터의 작은 소행성을 발견했다며 이 탐지 기술이 잠재적인 지구 충돌 소행성을 추적하는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 줄리엔 드위트 교수팀은 10일 과학 저널 네이처(Nature)에서 외계행성의 대기를 찾기 위한 JWST 적외선 관측 데이터를 분석, 주 소행성대에서 10ｍ 이상 100ｍ 이하의 소행성 138개를 확인했다고 밝혔습니다.

연구팀은 지금까지 소행성대서 발견한 가장 작은 소행성은 지름이 1㎞ 정도였다며 이번 연구 방식은 지름 10ｍ 소행성도 발견할 수 있어 소행성 충돌로부터 지구를 방어하는 데에도 기여할 수 있다고 말했습니다.

소행성 충돌은 6천500만 년 전 공룡을 멸종시킨 것처럼 언젠가 인류 종말을 가져올 수 있는 사건의 하나로 꼽힙니다.

공룡을 멸종시킨 소행성은 크기가 약 10㎞로, 이런 크기의 충돌은 1억~5억 년에 한 번씩 일어날 것으로 예상됩니다.

과학자들은 그러나 버스 크기 정도의 작은 소행성은 몇 년에 한 번 충돌해 지역적으로 큰 피해를 줄 수 있다고 경고합니다.

이에 대비해 지구 근접 소행성(Near Earth Asteroid)을 관측, 추적하는 활동도 세계적으로 활발히 이뤄지고 있습니다.

특히 지구에서 2억 5천만㎞ 떨어진 화성과 목성 사이 주 소행성대에 있는 수백만 개의 소행성은 지구에 떨어지는 운석의 기원뿐 아니라 태양계 탄생 과정 정보도 담고 있어 과학적으로 중요한 관측 대상입니다.

이 소행성대에서는 1801년 처음 소행성이 발견된 후 지금까지 약 75만여 개가 확인됐습니다.

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 주목했습니다.

행성 7개로 구성된 트라피스트-1 외계행성계 중 일부는 액체 상태 물이 존재할 가능성이 있는 생명체 존재 가능 영역에 있는 것으로 추정돼 큰 관심을 끌었습니다.

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 적용했습니다.

지상 천체망원경과 JWST 같은 우주망원경으로 먼 별 등을 관측할 때 태양계 내 소행성 등은 관측을 방해하는 '노이즈'(noise)로 간주되지만, 최신 영상처리 기법을 이용해 노이즈 속에서 작은 소행성을 포착하는 방법을 찾은 것입니다.

연구팀은 JWST 적외선 관측 영상의 노이즈를 분석해 소행성대 주위에서 이미 알려진 소행성 8개를 확인하고 추가 분석을 통해 소행성 138개를 새로 발견했습니다.

연구팀은 발견된 소행성 138개는 모두 지름이 수십 미터 이내로 지금까지 소행성대에서 발견된 것 중 가장 작은 것들이며, 이 가운데 일부는 지구 근접 가능성이 있는 궤도를 가진 것으로 추정된다고 밝혔습니다.

드위트 교수는 "이제 우리는 10ｍ 크기의 작은 소행성이 아주 멀리 떨어져 있을 때 발견할 수 있는 방법을 갖게 됐다"며 "이 방법이 지구 접근 가능성이 있는 소행성을 식별하고 추적하는 데 사용될 수 있을 것"이라고 말했습니다.

(사진=Ella Maru 제공, 연합뉴스)