화성과 목성 사이 소행성대의 소멸 시기를 전망한 최신 연구에 시선이 쏠렸다. 소행성대는 태양계 탄생과 진화의 비밀을 풀기 위한 학자들의 연구가 전부터 활발한 영역이다.
우루과이 공립 공화국대학교 천체물리학자 훌리오 페르난데스 연구원은 소행성대의 감소 속도를 추정하는 새로운 연구 결과를 논문 저장소 아카이브(arXiv) 최신판에 공개했다.
소행성대는 태양계 탄생 이후 얼마 안 가 형성된 것으로 여겨진다. 목성 중력의 영향으로 행성이 될 수 없었던 잔류 물질들이 모이면서 고리 모양의 소행성대가 형성됐다. 영화 ‘에이리언: 로물루스’ 등 다양한 우주 콘텐츠를 통해 소행성대가 소개돼 왔다.
훌리오 연구원은 “지난 46억 년 동안 목성은 궤도공명을 통해 소행성대를 형성해 왔다. 이 공명에 의해 소행성은 태양계 내부 또는 목성 궤도를 향해 바깥쪽으로 튕겨져 나간다”며 “탈출하지 못한 소행성은 소행성대 내부에서 다른 천체와 충돌하고 부서져 분진으로 변해간다. 그렇기 때문에 소행성대는 천천히 소멸해 가는 것”이라고 설명했다.
이어 “시뮬레이션 결과를 보면, 소행성끼리 충돌이 활발한 영역에서는 100만 년마다 질량의 약 0.0088%가 상실됐다”며 “이런 현상은 사실 세레스, 베스타, 팔라스와 같은 원시적인 왜소행성을 제외한 대부분의 소행성의 운명”이라고 언급했다.
100만 년에 고작 질량 0.0088%가 줄어든다고 해도 유구한 우주의 역사 속에 소행성대는 언젠가 사라진다는 이야기다. 연구원은 35억 년 전 소행성대의 질량이 현재의 50% 이상이었고 현재의 2배 속도로 그 질량이 상실했다고 봤다.
훌리오 연구원은 “잃어버린 소행성의 약 20%는 우주 공간으로 나갔다가 유성으로 지구 대기권에 진입하기도 한다”며 “나머지 80%는 운석의 티끌이 돼 지구 주변을 도는 먼지 구름 중 하나인 코르딜레프스키 구름에 흘러 들어갈 것”이라고 추측했다.
연구원은 “당초 학자들은 소행성대의 전체 질량이 달의 불과 3% 정도라고 추측했다. 그럼에도 분쇄나 역학적 방출만으로 소행성대가 완전히 소멸하는 데는 몇 억 년이 더 필요하다”며 “소행성대의 최후는 약 50억 년 후 일어날 것으로 보이는 태양의 죽음보다 먼저 찾아올 것”이라고 말했다.
학계는 과거로 거슬러 올라가 소행성대 소행성 파편의 역학적 방출 확률을 추정한 이번 연구의 가치를 인정했다. 학자들은 지구 표면이 충돌에 의해 어떻게 형성됐는지 역사를 알게 해 줄 것으로 기대했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
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