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태양계의 작은 천체들 - 소행성과 유성

by 바이올렛09 2023. 12. 31.

소행성

1. 소행성

소행성(Asteroid)은 주로 화성과 목성 사이에 존재하는 행성보다 작은 천체들을 의미합니다. 1801년에 세레스(Ceres)라고 하는 첫 번째 소행성을 발견하면서 이 존재를 알게 되었습니다. 2010년 당시 알려진 소행성들은 약 한 23만 개 정도가 있으며, 이 소행성이 존재하는 위치에 약 한 100만 개 정도가 있을 것이라 추정하고 있습니다. 1801년에 처음 발견된 세레스는 지름이 약 900km 정도로 크기가 큰 편입니다. 명왕성이 왜소행성으로 분류되면서 세레스도 대형 소행성에서 왜소행성으로 분류되었습니다. 이 소행성들은 혜성을 포함해서 지구 근접 물체(NEOs, Near Earth Objects)라고도 합니다. 중력의 변화 또는 기타 여러 가지 이유로 인하여 소행성 궤도에 머물지 않고 그중 일부분이 지구 방향으로 날아올 경우가 있는데, 이럴 때 생길 수 있는 충돌위험에 대비하기 위하여 이렇게 지구 근처를 지나가는 물체들을 지구 근접 물체(NEOs, Near Earth Objects)로 정의하고 주의 깊게 관찰하고 있습니다. 주로 화성의 궤도와 목성의 궤도 사이에 소행성들이 집중적으로 모여 있는 공간이 있는데, 이 공간을 소행성대(Asteroid Belt)라고 합니다. 태양계 생성 과정에서 남은 물질이라는 견해가 정론화되고 있습니다. 행성이 될 만큼의 충분한 가스 구름층들이 존재하지 않아 이렇게 부스러기 형태로 형성이 되었다고 추론하고 있습니다. 과거에는 행성이 커다란 충돌과 함께 파괴되어 남은 잔해들이라는 주장도 있었지만, 이후에 이 소행성대에 존재하는 소행성들을 모두 모아 단일 천체로 산출해 본 결과 행성이 되기에는 너무 작은 천체라고 판정이 났습니다. 소행성은 공룡 멸망과 밀접한 관련이 있습니다. 인류 이전에 지구의 주인이었던 공룡은 약 6500만 년 전에 완전 전멸합니다. 그 이유는 다양한 주장들이 있지만, 최근에는 소행성 충돌설이 가장 유력합니다. 지구에 떨어진 소행성에 의해 엄청난 폭발이 일어났고, 그 폭발로 인하여 공룡들이 다 죽었다는 것입니다. 사실은 엄청난 폭발 후 지구의 급격한 온도 상승 이후 먼지들에 의한 태양 빛의 차단 등 여러 가지 복합적인 사건들이 발생하여 순차적으로 생태계가 완전히 파괴됐다는 것입니다. 그래서 비단 공룡뿐만 아니라 지구상에 존재했던 생명체들의 95% 이상이 전멸했습니다. 수중에 살던 수중 생명체조차도 급격한 온도 변화에 의해서 모두 죽게 되었고, 이후에 살아남은 소수의 생명체들이 지금 현재에 이르러 진화가 된 것이라고 추정하고 있습니다. 이러한 소행성 충돌설을 주장하는 증거 중 하나로 대형 크레이터 자국이 있습니다. 멕시코의 유카탄반도에 있는 대형 크레이터는 원자폭탄의 한 10억 배 정도 되는 크기로 지름이 약 180km에 해당하는 대형 크레이터입니다. 이 크레이터는 아주 오래된 과거에 생성된 크레이터이기 때문에 지층 밑에 숨겨져 있어 눈에 보이지는 않았으나, 과학기술에 의해서 최근에 발견이 된 것입니다. 이때 떨어진 소행성의 크기는 지름이 약 10km로 지구에 비하면 굉장히 작을 것으로 추정됩니다. 10km짜리의 돌멩이가 지구에 떨어져서 지름이 무려 12,800km에 해당하는 지구가 완전 다 엉망이 돼 버렸다고 하기에 너무 크기의 차이가 심하다고 생각되지만 그게 가능합니다. 혜성과 소행성 같은 경우에 엄청난 이동 속도를 가지고 있기 때문에, 그것이 모두 다 운동 에너지로 변환이 되어 엄청난 폭발력을 가지게 되는 것입니다. 비단 공룡이 멸망할 때만 소행성이 충돌하지는 않았습니다. 사실 생각보다 우리 지구는 많은 천체들과의 충돌 자국을 가지고 있습니다.

2. 유성

별똥별이라고도 불리는 유성은 지구 대기권의 미세한 작은 모래알 크기의 입자들이 대기권에 진입하면서 마찰에 의해서 소멸되는 현상이 우리에게 관측되는 것입니다. 대부분 모래알 정도 크기로 대기권 진입시 속도는 초속 11~70km에 이릅니다. 새벽에 유성을 볼 확률이 더 높은 이유는 바로 지구의 공전 방향과 관련이 있기 때문입니다. 새벽녘에는 지구 공전 방향이 앞쪽으로 향하기 때문에 좀 더 많은 유성을 보수 있는 것입니다. 유성우(Meteor shower)란 다수의 유성이 한꺼번에 떨어지는 모습이 마치 비처럼 보이는 현상을 말합니다. 재미있는 사실은 유성우는 항상 1년 중 비슷한 시기에 발생한다는 것입니다. 그리고 유성우 발생 시간과 관측빈도 등이 예측 가능합니다. 바로 원인은 혜성에 있습니다. 지구가 혜성이 지나가는 길을 지날 때, 혜성이 태양 주변을 지나면서 흘려 놓은 먼지 입자들이 대규모로 한꺼번에 특정 시간에 지구 대기권으로 유입된 것이 우리 눈에는 비처럼 쏟아지는 유성으로 보이게 되는 것입니다.