[과학 이야기] 지구로 돌진하는 소행성 파괴 영화처럼 쉽지 않아

영화 '아마겟돈(1998년)'을 비롯한 공상과학 영화에서는 지구를 향해 돌진하는 소행성을 핵폭탄으로 폭파하는 설정이 종종 등장한다.

과학자들도 이를 공상과학 소설에서 현실의 영역으로 끌어와 연구 중이지만 지구로 돌진하는 소행성을 파괴해 지구를 대재앙에서 구하는 것이 생각처럼 쉽지만은 않다는 연구결과가 나왔다.

존스홉킨스대학에 따르면 기계공학과 찰스 엘 미르 박사가 이끄는 연구팀은 지름 25㎞ 소행성에 1㎞ 소행성을 초속 5㎞로 충돌시키는 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 통해 소행성을 부수는 것에 상당한 에너지가 필요하다는 결과를 얻었다. 엘 미르 박사는 "물체가 클수록 결함을 갖고 있을 가능성도 커 더 쉽게 부서질 것으로 믿어왔지만 이번 연구는 소행성이 우리가 생각하던 것보다 더 강하고 산산조각내려면 더 많은 에너지가 필요하다는 점을 보여주고 있다"고 밝혔다.

이와 비슷한 소행성 충돌 시뮬레이션은 2000년대 초에도 이뤄졌으나 당시에는 25㎞ 소행성이 이번 결과와 달리 완전히 파괴되는 것으로 나온 바 있다.

엘 미르 박사는 '홉킨스 익스트림 재료 연구소(HEMI)'의 K.T.라메시 소장 등과 함께 이때 사용된 컴퓨터 모델의 소행성 충돌 과정을 충돌 직후 파편화와 이후 중력 작용 등 2단계로 세분화하는 등 더 정교한 시뮬레이션 모델을 만들어 이용했다. 그 결과, 시뮬레이션 충돌 1단계에서는 소행성에 순식간에 수백만개의 금이 가고 충격파가 퍼지면서 파편이 모래처럼 튀고 충돌구도 생겼다. 그러나 소행성은 완전히 파괴되지 않고, 핵은 크게 손상됐지만 강력한 중력 작용을 하면서 파편을 다시 끌어모으는 것으로 나타났다.

연구팀은 소행성 파편이 중력에 의해 느슨하게 묶인 "깨진 돌더미" 상태가 아니라 더 강력한 힘으로 결합돼 있는 것으로 나타났다면서 이는 소행성을 파괴하려면 더 많은 에너지가 필요하다는 점을 나타내는 것이라고 설명했다.