NASA의 DART 충돌로 소행성 달의 모양과 궤도가 영구적으로 변경되었습니다.

새로운 연구에 따르면, NASA의 이중 소행성 방향 전환 시험(DART) 우주선이 2022년 디모포스라는 소행성 달과 충돌했을 때 달은 상당히 변형되어 큰 분화구가 생기고 너무 극적으로 재형성되어 달이 원래 진화 과정에서 탈선했다고 합니다. 이 연구의 연구원들은 디모포스가 모소행성인 디디모스와 중력 평형을 이루려고 시도하면서 혼란스럽게 "넘어지기" 시작할 수 있다고 생각합니다.

"대체로, DART가 디디모스와 그 달이 우주에서 움직이는 방식을 어떻게 바꿀지에 대한 우리의 원래 충돌 전 예측은 정확했습니다." 메릴랜드 대학의 천문학 교수이자 DART 조사 워킹 그룹 책임자인 데릭 리처드슨의 말입니다. "하지만 소행성과 다른 작은 천체가 시간이 지남에 따라 어떻게 형성되고 진화하는지에 대한 더 나은 그림을 제공하는 데 도움이 되는 예상치 못한 발견이 있습니다."

리처드슨이 이끄는 팀이 2024년 8월 23일 Planetary Science Journal 에 발표한 논문에서는 주목할 만한 충돌 후 관찰 내용을 자세히 설명하고 미래 소행성 연구에 대한 잠재적 영향을 설명했습니다.

가장 큰 놀라움 중 하나는 DART와의 충돌로 인해 Dimorphos의 모양이 얼마나 바뀌었는가 하는 점이었습니다. Richardson에 따르면, 소행성 위성은 원래 편평(햄버거 모양)이었지만 DART 우주선이 충돌한 후 더 긴(축구공처럼 늘어짐) 모양이 되었습니다.

"우리는 충돌 전에 디모포스가 장대할 것으로 예상했습니다. 일반적으로 달의 중심체가 디디모스와 같은 주요 천체에서 떨어져 나온 물질을 점차 축적한다고 생각했기 때문입니다. 자연스럽게 항상 주요 천체 쪽으로 긴 축을 향하게 하는 길쭉한 천체를 형성하는 경향이 있습니다." 리처드슨이 설명했습니다. "하지만 이 결과는 그 생각과 모순되며 여기서 더 복잡한 것이 작용하고 있음을 나타냅니다. 게다가 충돌로 인해 디모포스의 모양이 변하면서 디디모스와 상호 작용하는 방식이 바뀌었을 가능성이 큽니다."

리처드슨은 DART가 달에만 충돌했지만 달과 본체는 중력으로 연결되어 있다고 언급했습니다. 충돌 시 우주선이 흩뿌린 파편은 달과 소행성 사이의 균형이 깨지는 데에도 역할을 했고, 디모르포스의 디디모스 주변 궤도가 짧아졌습니다. 흥미롭게도 디디모스의 모양은 그대로 유지되었습니다. 이는 더 큰 소행성의 본체가 달을 만들기 위해 질량을 잃은 후에도 형태를 유지할 만큼 단단하고 견고하다는 것을 보여주는 결과입니다.

리차드슨에 따르면, 디모르포스의 변화는 미래의 탐사 노력에 중요한 영향을 미치며, 여기에는 유럽 우주국이 2024년 10월에 실시할 디디모스 시스템에 대한 후속 임무도 포함됩니다.

"원래 디모포스는 아마도 매우 편안한 상태였고, 한 면이 주요 몸체인 디디모스를 향하고 있었을 겁니다. 지구의 달이 항상 한 면이 우리 행성을 향하는 것과 마찬가지입니다." 리처드슨이 설명했습니다. "이제 정렬이 틀어졌기 때문에, 방향이 앞뒤로 흔들릴 수 있습니다. 디모포스는 '넘어질' 수도 있는데, 우리가 혼란스럽고 예측할 수 없게 회전하게 했을 수도 있다는 뜻입니다."

연구팀은 이제 방출된 파편이 시스템에서 언제 제거될지, 디모포스가 여전히 우주에서 회전하고 있는지, 그리고 언제쯤 이전의 안정성을 회복할지 알아내기 위해 기다리고 있습니다.

"지금 우리가 가장 궁금해하는 것 중 하나는 Dimorphos가 우주선이 착륙하고 연구 장비를 더 많이 설치할 수 있을 만큼 안정적인지 여부입니다."라고 그는 말했습니다. "시스템에서 눈에 띄는 변화를 보려면 100년이 걸릴 수 있지만 충돌 후 불과 몇 년이 지났습니다. Dimorphos가 안정성을 회복하는 데 걸리는 시간에 대해 알아내는 것은 내부 구조에 대한 중요한 정보를 제공하며, 이는 위험한 소행성을 편향시키려는 미래의 시도에 정보를 제공합니다."

Richardson과 그의 팀은 Hera가 DART의 영향에 대한 더 많은 정보를 제공하기를 바라고 있습니다. 2026년 말까지 Hera는 Dimorphos와 Didymos가 포함된 이진 소행성계에 도착하여 두 소행성의 내부 특성을 처음으로 평가하여 DART 임무와 미래에 미치는 영향에 대한 보다 자세한 분석을 제공할 것입니다.

"DART는 실험실에서 할 수 없는 복잡한 중력 물리학에 대한 통찰력을 제공했고, 이 모든 연구는 실제 위협이 발생할 경우 지구를 방어하기 위한 노력을 조정하는 데 도움이 됩니다."라고 리처드슨은 말했습니다. "소행성이나 혜성이 지구에 접근하여 위험에 처할 가능성은 0이 아닙니다. 이제 우리는 이런 종류의 외부 위협에 대한 추가 방어선을 갖추었습니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240823141609.htm