달 충돌 역사 통해 지구 충돌 비율 파악 나서
달빛이 스며드는
지구로 흘러오는
그곳의 역사따라
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▲LRO가 2014년 달의 크레이터를 찍었다. 지름이 500m에 이른다.[사진제공=NASA] |
[에너지경제신문 정종오 기자] 지구에는 그동안 얼마나 많은 소행성이 충돌했을까요. 아직 그 정확한 수치를 알 수 없습니다. 지구 역사 46억년 동안 수많은 소행성이 충돌했을 것으로만 추정됩니다. 먼 옛날 소행성이 충돌했더라도 그 흔적을 찾기는 쉽지 않습니다. 바람과 폭풍 등 기후변화, 침식 등으로 그 흔적이 사라진 경우가 많기 때문입니다. 최근 관련 과학자들이 지구 소행성 역사를 살펴보기 위해 다른 방법을 시도하고 있습니다. 기후변화와 침식 등이 거의 없는 달의 소행성 충돌을 연구하는 것이죠. 지구와 달은 38만km 정도 떨어져 있는 ‘지구 시스템’에 속하는 천체입니다. 달의 소행성 충돌을 연구하면 지구의 소행성 충돌 정도를 어느 정도 가늠할 수 있을 것으로 기대됩니다.
연구결과 달과 지구에 대한 소행성 충돌의 수는 기존에 알려졌던 것보다 더 많았습니다. 2억9000만 년 전에 2~3배 정도 더 많았던 것으로 보고됐습니다. 이런 연구 결과가 18일(현지 시간) 해외과학전문 저널 ‘사이언스’에 발표됐습니다.
지구의 소행성 충돌을 연구하는 전문가들은 수십 년 동안 바위를 대상으로 방사성 연대 측정법을 통해 관련 연구를 이어왔습니다. 지구에 얼마나 많은 소행성이 어떤 주기로 충돌해 왔는지를 알아보기 위함이었습니다. 문제는 지구의 변화무쌍한 변화였습니다. 충돌 흔적인 분화구가 바람, 폭풍과 침식 등 지질학적 과정을 거치면서 사라져버린 경우가 많았기 때문입니다. 시간의 흐름에 따른 정확한 ‘충돌 비율’을 파악하기 쉽지 않은 이유입니다.
과학자들은 눈을 달로 돌렸습니다. 지구와 달은 시간의 역사에서 같은 비율로 소행성 충돌이 있었을 것으로 추정했습니다. 과학자들은 지구는 달보다 크고 중력이 더 크기 때문에 달에 한 개의 소행성이 충돌했을 때 지구에는 20개의 소행성이 충돌했을 것으로 판단했습니다. 이어 인공위성을 통해 달의 큰 크레이터를 파악했습니다. 달의 크레이터는 수 십 억년 동안 거의 변화가 없다는 것이 장점이었습니다. 인공위성이 데이터를 통해 그 역사와 크기 등을 측정할 수 있었습니다.
달정찰위성(LRO, Lunar Reconnaissance Orbiter) 프로젝트 과학자인 노아 페트로(Noah Petro) 박사는 "50년 전 아폴로 프로젝트를 시작으로 우리는 달 표면을 더 잘 이해할 수 있는 발전적 과정을 거쳐 왔다"고 설명했습니다. LRO는 달을 공전하면서 달에 대한 다양한 데이터를 수집하고 있습니다.
페트로 박사는 "LRO는 달의 크레이터는 물론 여러 가지 데이터를 파악하는데 매우 귀중한 도구가 되고 있다"며 "시간을 거슬러 올라가 소행성 충돌 비율을 파악할 수 있었고 이를 통해 지구의 소행성 충돌 비율에 대한 밑그림도 그릴 수 있다"고 설명했습니다.
LRO에 탑재돼 있는 디바이너(Diviner) 장치는 매우 유용합니다. 열 방사측정기인 디바이너를 통해 과학자들은 달 표면에서 얼마나 많은 열이 방출되고 있는지 알 수 있습니다. 이는 분화구 역사를 알아볼 수 있는 결정적 요인입니다. 달 표면이 얼마나 많은 크고 따뜻한 바위로 덮여있는지도 파악이 가능합니다.
미국 항공우주국(NASA) 측은 "달은 지구의 거울이나 다름없다"며 "관련 인공위성 데이터를 통해 달의 소행성 충돌 역사를 알아보면 지구 소행성 충돌에 대한 역사적 데이터를 파악할 수 있을 것"이라고 설명했습니다.
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