충돌 위험이 있습니까? 천문학자가 소행성을 추적하는 방법

2월 12일, 우주 관측 역사상 일곱 번째로 천문학자들은 작은 천체를 발견했습니다.

소행성, 또는 오히려 유성체(우주더 작은 물체)는 행성 대기에 진입하기 몇 시간 전에 지구를 향해 향하고 있었습니다. 이 시점에서 과학자들은 물체가 어떻게 움직이고 어느 지점에서 지구와 충돌할지 이미 정확히 알고 있었습니다.

7이 현실적으로 적은 숫자 같지만사실 이것은 엄청난 진전입니다. 유성체 2023 CX1 또는 Sar2667의 크기는 약 1미터였습니다. 이것은 지난 세기의 가장 큰 충돌인 10년 전 유명한 첼랴빈스크 운석을 일으킨 소행성보다 약 20배 작습니다.

비슷한 크기의 대부분의 개체 수정2022 WJ1은 2022년 11월 캐나다 상공 대기에서 소실되기 3시간 전, 충돌 2시간도 채 안 된 그해 3월에 2022 EB5가 발견되었습니다. 노르웨이 극지방의 얀마옌섬을 넘어 이것은 근지구 물체를 모니터링하는 기술이 최근 몇 년 동안 어떻게 변화했는지에 대한 증거입니다.

유성체 2023 CX1의 추락. 비디오: Muhammed Uzzal, ESA

소행성, 유성체, 지구근접물체란?

소행성은 태양계에서 가장 작은 물체 중 하나입니다.약 46억년 전에 원시행성 원반에서 행성이 형성된 후에 남겨진 고대 우주 "바위" 시스템. 그러한 물체는 행성보다 훨씬 작고 대기가 없지만 자체 위성을 가질 수 있습니다.

대부분의 소행성은 태양 주위를 공전합니다.메인 벨트의 화성과 목성 사이의 벨트이지만 이것이 "집중"의 유일한 영역은 아닙니다. 예를 들어, 목성과 해왕성의 궤도 사이에는 4만 개 이상의 소행성이 1km 이상의 불안정한 궤도로 이동하는 것으로 추정됩니다. 켄타우로스라고 합니다. 훨씬 더 많은 물체가 Kuiper Belt의 가스 거인 궤도 너머 태양계 외곽에 있습니다.

우주를 여행할 때 소행성은 가끔서로 충돌하여 작은 조각으로 부서집니다. 태양계를 통과하는 혜성은 잔해와 먼지를 흩뿌릴 수도 있습니다. 이러한 "부패"로 인해 유성체와 우주 먼지 등 많은 작은 입자와 파편이 형성됩니다. 

International Meteor Organization은 다음을 정의합니다.소행성은 크기가 1km 이상인 물체로, 유성체는 소행성보다 훨씬 작고 원자나 분자보다 훨씬 큰 고체 물체입니다. 이동 과정에서 1.3 AU(천문 단위)보다 가깝게 태양에 접근하는 물체는 이론적으로 특정 조건에서 우리 행성에 가까이 올 수 있음을 의미하며 지구 근처라고 합니다.

어떤 소행성이 위험한가요?

가장 유명한 소행성은 Chicxulub 또는 Chicxulub입니다.이 이름을 모르는 사람이라도 약 6600만 년 전 지구와 충돌한 우주 거인이 강력한 지진을 일으켜 현대 멕시코 영토에 거대한 분화구를 남기고 지구 멸망을 이끈 이야기는 분명 기억할 것이다. 백악기와 공룡의 시대.

그러한 큰 소행성(Chikxulub 직경약 10km)는 극히 드물지만 작은 돌도 지구상의 생명체에 위험을 초래할 수 있습니다. 지구 근처 물체는 지구에 충분히 가깝게 궤도를 돌고 잠재적인 손상을 일으킬 수 있을 만큼 충분히 큰 경우 잠재적으로 위험한 것으로 분류됩니다.

일반적으로 천문학자들은 위험이0.05AU 미만의 거리에서 지구에 접근하는 물체를 나타냅니다. 또는 750만km. 멀리 있는 물체의 크기는 정확하게 추정하기가 다소 어려우므로 22등급 미만(대략 150m 물체에 해당)의 절대별을 두 번째 기준으로 사용합니다. 이것은 표준 거리에 있는 관찰자에 대한 물체의 밝기를 특성화하는 표시기입니다.

지구와 유성체의 충돌 확률다양한 크기의 소행성: 직경 약 1m의 유성체는 2주마다 떨어지고, 직경 1km 이상의 대형 소행성은 1~3억년에 한 번씩 떨어집니다. 이미지: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Chelyabinsk 운석을 예측할 수 없었던 이유는 무엇입니까?

지구와 충돌한 소행성대기는 설정된 한계보다 훨씬 적은 Chelyabinsk 운석을 형성했습니다. 직경은 약 10km에 불과했습니다. 그러나 충격으로 인한 폭발로 수천 개 건물의 유리창이 산산조각 났고 유리 파편으로 1,500명 이상이 다쳤습니다.

이 소행성의 특이한 점은태양 방향에서 망원경의 "사각 지대"로 이동했습니다. 별의 밝은 빛이 작은 물체를 가리기 때문에 지구와 금성 궤도 사이의 영역을 탐험하는 것은 어렵습니다. 관찰하기에 좋은 기회는 이 지역이 여전히 지구에서 보이고 태양빛이 그다지 강하지 않은 황혼의 새벽과 황혼에만 발생합니다. 

태양에 대한 소행성을 관찰하는 예술적 삽화. 이미지: DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. 다 실바/스페이스엔진

작년에도 비슷한 관측치를 사용하여지구와 금성 사이에 회전하는 세 개의 큰 물체가 발견되었으며 그 중 총 30개 미만이 알려져 있습니다. 이 모든 물체는 첼랴빈스크 물체보다 훨씬 크며 이는 알 수 없는 수의 소행성이 태양의 빛 속에 숨겨져 있을 수 있음을 의미합니다. , 그 궤적을 알 수 없으며 위험을 초래할 수 있습니다. 

러시아 과학 아카데미 우주 연구소 전문가RIA Novosti와의 인터뷰에서 Oleg Ugolnikov는 10년 후인 2023년에도 기술이 제 시간에 소행성을 감지하고 지역 주민들에게 경고하는 것을 가능하게 하지 못했을 것이라고 제안했습니다. 좋은 소식은 통계적으로 이 정도 크기의 물체가 약 50~100년에 한 번씩 지구에 떨어진다는 것입니다. 이는 아직 준비할 시간이 있음을 의미합니다.

행성 방어 시스템은 어떻게 작동합니까?

소행성 조기 탐지 시스템의 요소다양한 국가에서 일하지만 일반적으로 거의 동일하게 배열됩니다. 이러한 시스템의 기본은 상대적으로 "고정된" 별을 배경으로 움직이는 물체를 찾기 위해 밤하늘을 자동으로 스캔하는 지상 기반 망원경 네트워크입니다. 시스템이 이전에 알려지지 않은 물체를 찾으면 천문학자들의 관심을 끌게 됩니다.

새로운 물체를 발견한 후 연구자들은추가 도구 사용: 망원경은 하늘 전체를 바쁘게 스캔하지는 않지만 더 정확하게 특정 물체에 초점을 맞출 수 있습니다. 천문학자들은 관측을 통해 물체의 대략적인 크기와 이동 궤적을 지정합니다. 이러한 데이터를 기반으로 잠재적 위험이 평가됩니다. 그러한 물체가 궤도에서 움직이는 지구 경로에 있을 수 있으며 그러한 충돌이 폭발로 이어질 힘은 무엇입니까?

0이 아닌 지구 근처 물체 목록충돌 가능성이 있는 거의 1,500개의 물체가 도입되었으며 실제 위험은 향후 수십 년 동안 0이 되는 경향이 있습니다. 추적된 소행성의 최대 충돌 위험은 Benn에게 할당됩니다(101955). 하지만 그에게도 Palermo 점수(충돌 위험을 평가하기 위한 대수 모델)는 -1.59입니다. 이는 확률이 배경 위험보다 38배 낮다는 것을 의미합니다.

OSIRIS-REx 임무에서 촬영한 이미지를 기반으로 한 소행성 Bennu의 회전. 이미지: NASA의 고다드 우주 비행 센터/애리조나 대학교

감시 기술은 어떻게 발전할까요?

다음의 낮은 확률에도 불구하고대규모 충돌, 다른 국가는 지금까지 카메라를 피하는 물체를 열기 위해 감시 시스템을 계속 개발하고 있습니다. 그중 가장 유망한 것은 지상 관측을 궤도 관측으로 보완하는 것입니다.

예를 들어 Roskosmos는 새로운 시스템을 만들고 있습니다.위성을 사용하여 지구 근처의 공간을 모니터링하는 "은하수". 그 대상 중에는 기존 ASPOS OKS와 같은 우주 쓰레기뿐만 아니라 잠재적으로 위험한 소행성과 혜성도 있습니다. 이 시스템은 2035년까지 완료될 것으로 예상됩니다.

Chelyabinsk와 같은 충돌을 피하십시오운석은 유럽 우주국의 새로운 프로그램인 NEOMIR에 도움이 될 것입니다. 연구진은 망원경을 지구와 태양 사이에 위치한 라그랑주점(L1)으로 보낼 계획이다. 지구의 왜곡된 대기 밖에 있기 때문에 망원경은 태양 방향에서 지구에 접근할 수 있는 소행성을 관찰할 수 있습니다.

NEOMIR 위성의 예술적 삽화. 이미지: ESA, 피에르 캐릴

위험한 물체의 감지는 첫 번째 단계일 뿐이며,다음은 충돌 방지입니다. 한 가지 가능한 해결책은 그러한 천체의 궤도를 변경하는 것입니다. 이전에 Hi-Tech는 이것이 달성된 역사상 최초의 실험에 대해 이야기했습니다.

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