소행성과 지구 충돌로 인한 잔해물이 지구를 향해 향하고 있을지도 모른다: ScienceAlert

NASA는 2022년 9월 26일 이중 소행성 방향 전환 테스트 DART 우주선은 더 큰 소행성 디디모스(Didymos) 주위를 공전하는 작은 달인 데모포스(Demorphos)와 충돌했습니다.

이를 통해 임무는 잠재적으로 위험한 소행성(PHA)을 편향시키기 위해 제안된 전략인 운동 충격 방법을 성공적으로 시연했습니다.

ESA는 2026년 10월까지 헤라의 사명 이중 소행성 시스템과 만남을 갖고 충돌 후 디모르포스에 대한 자세한 조사를 수행하여 이 행성 방어 방법이 미래에도 재현될 수 있는지 확인합니다.

그러나 운동 방법은 소행성을 방향을 바꿔 지구를 위협하지 않도록 하는 데 성공할 수 있지만 지구와 다른 천체에 도달할 수 있는 잔해를 생성할 수도 있습니다.

~에 최근 연구국제 과학자 팀은 이 충격 테스트가 어떻게 이 파편이 운석 형태로 어떻게 지구와 화성에 도달할 수 있는지 관찰할 수 있는 기회를 제공하는지 조사했습니다.

일련의 동적 시뮬레이션을 수행한 후 연구원들은 소행성의 분출물이 10년 이내에 화성과 지구-달 시스템에 도달할 수 있다는 결론을 내렸습니다.

연구팀은 연구원인 Eloy Peña Asencio 박사가 이끌었습니다. 심우주 역학 연구 및 기술 DART 그룹 밀라노 폴리 테크닉 연구소.

그는 바르셀로나 자치대학교의 동료들과 합류했습니다. 우주 과학 연구소 (ICE-CSIS)의 일부 스페인 국립 연구 위원회, 카탈로니아 우주연구소 (IEEC) 및 유럽 우주국 (ESA).

이 논문은 최근 연구 결과를 자세히 설명합니다. 온라인에 등장 이전에 출판이 승인되었습니다. 행성 과학 저널.

그들의 연구에서 Peña Asencio와 동료들은 다음에서 얻은 데이터에 의존했습니다. 이탈리아의 가벼운 CubeSat 소행성 이미징 위성 (LICIACube)는 DART 임무에 동행하고 운동 충격 테스트를 목격했습니다.

이 데이터를 통해 팀은 초당 수십 미터에서 초당 약 500미터(1,800km/h, ~1,120mph) 범위의 궤적과 속도를 포함하여 분출물의 초기 조건을 제한할 수 있었습니다. 그런 다음 팀은 NASA 실험실의 슈퍼컴퓨터를 사용했습니다. 네비게이션 및 보조정보시설 (NAIF) 방출된 물질에 어떤 일이 일어날지 시뮬레이션합니다.

이 시뮬레이션은 Demorphos 행성과 충돌한 궤도 임무에 의해 생성된 300만 개의 입자를 추적했습니다. Peña Asensio가 이메일을 통해 Universe Today에 다음과 같이 말했습니다.

“LICIACube 우주선은 충돌 직후 방출 원뿔의 모양과 방향에 대한 중요한 데이터를 제공했습니다.

시뮬레이션에서 입자 크기는 10cm에서 30마이크로미터 범위였으며, 더 낮은 범위는 현재 기술을 사용하여 지구에서 관측할 수 있는 운석을 생성할 수 있는 가장 작은 크기를 나타냅니다. 위쪽 범위는 센티미터 크기의 조각만 관찰된다는 사실로 인해 제한되었습니다.

그들의 결과는 충돌 후 속도에 따라 이러한 입자 중 일부가 10년 이상 내에 지구와 화성에 도달할 것임을 나타냅니다.

예를 들어, 초당 500미터 미만의 속도로 방출된 입자는 약 13년 안에 화성에 도달할 수 있는 반면, 초당 1.5킬로미터(시속 5,400킬로미터, 3,355mph)를 초과하는 속도로 방출된 입자는 단 7년 안에 지구에 도달할 수 있습니다. 그러나 그들의 시뮬레이션에 따르면 이러한 발사체 중 하나가 지구에서 관찰되기까지는 최대 30년이 걸릴 것으로 나타났습니다.

그러나 초기 관측에 따르면 이러한 더 빠른 입자는 눈에 보이는 유성을 생성하기에는 너무 작을 것으로 예상된다고 Peña Asencio는 말했습니다.

“그러나 지속적인 운석 모니터링 캠페인은 DART가 새로운 (인간이 만든) 유성우를 생성했는지 여부를 결정하는 데 중요합니다. 향후 수십 년 동안의 유성우 모니터링 캠페인이 최종 결정을 내릴 것입니다.”

“분출된 디모르포스 파편이 지구에 도달하면 위험하지 않습니다. 작은 크기와 빠른 속도로 인해 대기 중에서 분해되어 하늘에 아름다운 밝은 선을 만듭니다.”

Peña Asencio와 그의 동료들은 또한 미래의 화성 관측 임무를 통해 Didymos의 일부가 대기에서 연소되는 화성 운석을 볼 수 있는 기회를 갖게 될 것이라고 지적합니다.

동시에, 그들의 연구는 이들 운석과 대기권에서 타오르는 다른 운석들이 미래에 가질 수 있는 잠재적인 특성을 제시했습니다. 여기에는 그것이 도착할 방향, 속도 및 시간이 포함되어 있어 ‘이형체’를 명확하게 식별할 수 있습니다. 이는 DART와 그에 수반되는 임무를 독특하게 만드는 요소 중 하나입니다.

기본적인 행성 방어 전략을 검증하는 것 외에도 DART는 충돌로 인한 방출물이 언젠가 지구와 태양계의 다른 천체에 어떻게 도달할 수 있는지 모델링할 수 있는 기회도 제공했습니다. ESA의 Hera 임무 프로젝트 과학자이자 논문의 공동 저자인 Michael Kupers는 이메일을 통해 Universe Today에 다음과 같이 말했습니다.

“DART 임무의 한 가지 독특한 측면은 제어된 충격 실험, 즉 충격 장치의 특성(크기, 모양, 질량, 속도)이 정확하게 알려진 충격이라는 것입니다.

HERA 미션 덕분에 우리는 DART 임팩트 사이트의 특성을 포함한 타겟의 특성도 잘 알 수 있게 될 것입니다. 방출된 물체에 대한 데이터는 충돌 후 LICIACube와 지상 관측에서 나온 것입니다.

“충돌하는 몸체, 표적, 분출물 구성 및 초기 진화에 대한 많은 정보를 가지고 있는 행성 규모의 다른 충돌은 없을 것입니다. 이를 통해 우리는 충돌 과정 및 분출물 진화에 대한 모델과 확장 법칙을 테스트하고 개선할 수 있습니다. 데이터는 탄도학 진화 모델에서 사용되는 입력 데이터(소스 위치, 크기 및 속도 분포)를 제공합니다.”

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