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우주에 엉성한 천체가 아직도 존재하는 이유는?
: 돌무더기 소행성은 장구한 연대를 거부한다.
(Fluffballs in Space Shouldn’t Exist)
CEH

    돌무더기 소행성(rubble-pile asteroid)은 낮은 밀도를 가지고 있기 때문에, 오래 전에 붕괴됐어야만 한다. 그러나 여전히 존재하고 있었다.

천문학자들은 지구에서 가까운 1950 DA라는 이름의 소행성이 간신히 함께 모여 있는 것을 발견했다. ”이 소행성이 붕괴되지 않았던 이유는 무엇일까?” Science 지에서 에릭 핸드(Eric Hand)는 묻고 있었다.

행성 과학자들은 너무도 빨리 회전하는 한 소행성을 발견했다. 1950 DA로 알려진 그 천체는 매 2.1 시간 마다 회전을 한다. 이것은 소행성 표면의 암석들이 우주로 날아가야만 한다는 것을 의미한다. 따라서 중력 외에 다른 어떤 달라붙게 하는 힘이 소행성을 함께 유지하는 데에 도움을 주고 있음에 틀림없다.

Nature(2014. 8. 13) 지는 그래픽 설명도 제공하고 있었다 :

소행성이 어떻게 행동해야만 하는지에 대한 우리의 논리적 개념은 로지티스(Rozitis) 등이 제출한 논문(이 이슈의 174 페이지)에 의해서 또 한 번의 타격을 받았다. 연구자들은 (29075) 1950 DA로 알려진 1km 크기의 지구 근처의 소행성은 모래 표토(sandy regolith)로 뒤덮여있으며, 너무도 빨리 (2.12시간마다 1회전) 회전하고 있음을 발견했다. 따라서 중력(gravity) 혼자서 이 모래 표토들을 표면에 붙잡고 있을 수는 없었다. 이것은 우주비행사가 그 소행성에 착륙한다면, 시료 채취를 표면에서 그저 퍼 담으면 됨을 의미한다. 그러나 우주로 휙 날아가지 않기 위해서 소행성을 꽉 붙잡고 있어야만 할 것이다.  

과학자들의 최선의 설명은 반데르발스 힘(van der Waal’s forces)으로 불리는 원자 힘이 중력 이상으로 가장자리에 제공되고 있다는 것이다. 그렇지 않다면 이 천체는 너무도 어설퍼서 존재할 수 없는 것이다. 이 힘은 도마뱀붙이(gecko)가 벽과 천장에 달라붙도록 하는 것과 같은 원자 힘이다. 스티븐 로우리(Stephen Lowry)는 The Conversation(2014. 8. 14)에서 이 힘에 대해 설명하고 있었다.

Nature 지는 이것이 중요한 이유를 설명하고 있었다 : ”동화속의 성과 같은 소행성 사진은 흥미롭지만, 이러한 측정이 가리키는 의미는 중대하다...”

1950 DA와 같은 이상한 천체의 명백한 안정성은 소행성 물리학이 미세 중력 체제에서 어떻게 작동되는 지에 대한 우리의 무지를 드러냈다. 돌무더기 소행성은 격변적으로 붕괴된 모-천체로부터 형성되었다는 고전적 견해와 이 천체의 현재 상태는 조화되기 어렵다. 로지티스(Rozitis) 등은 1950 DA의 현 상태에 대한 설득력 있는 이야기를 제시하고 있지만, 미세 중력 물리학의 완전한 이론의 개발은 소행성과 태양계의 진화를 이해하는 데에 상당한 영향을 미칠 수 있다.

이 발견은 또한 미래에 꼬리를 휘날리며 지구를 향해 다가올지도 모르는, 지구 근처 소행성들을 파괴하려는 계획에 영향을 줄 것이다. 우주생물학 지(Astrobiology Magazine)는 커다란 돌무더기 소행성을 파괴하려는 것은 하나가 아닌 여러 개의 위험한 천체들을 만들 수 있다고 말한다. 이 작은 달라붙어있는 소행성은 매우 위험할 수 있다고, New Scientist(2014. 8. 13) 지도 경고하고 있었다. 하나를 파괴하는 것은 원심력이 반데르발스 힘을 넘어서서 그 천체의 완전한 붕괴를 가져올 수 있다고, 로우리는 생각한다. 그것은 충돌 가능성 있는 여러 개의 소행성들을 만들어내는 것이라는 것이다.

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이것은 태양계의 연대를 추정하는 데에 도움을 주는 천체가 될 수 있을 것이다. 이러한 천체는 얼마나 오랫동안 존재해왔던 것일까? 태양계의 나이인 46억 년 동안 존재해왔던 것일까? 이 천체는 섬세한 균형을 이루고 있는 것처럼 보인다. 그 천체는 앞으로 얼마나 유지될 수 있는 것일까? 태양계 내에는 얼마나 많은 돌무더기 소행성들이 있을까? 먼지들은 이처럼 함께 모여 있을 수 있을까? 많은 질문들은 새로운 사고를 필요로 한다. 왜냐하면, 진화론적 표준 이야기는 이에 대한 답을 전혀 주지 못하고 있기 때문이다.

 

출처 : CEH, 2014. 8. 18.
URL : http://crev.info/2014/08/fluffballs-in-space-shouldnt-exist/
번역자 : 미디어위원회

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