태양계를 이동하는 소행성이 중력만으로는 설명하기 어려운 움직임을 보여 과학계의 관심을 끌고 있다. 소행성 내부에서 분출되는 수증기가 추진력을 만든다는 기존 가설에 의문이 제기되면서, 38년 전 실종된 옛 소련의 우주 탐사선일 수 있다는 주장까지 나왔다.
12일(현지시간) 미국 폭스뉴스와 과학전문매체 사이언스얼러트 등에 따르면 과학자들은 지름 약 11m의 지구 근접 소행성 '1998 KY26'에서 관측된 비정상적인 가속 현상의 원인을 규명하기 위한 연구를 진행하고 있다.
1998 KY26은 약 5분 21초마다 한 바퀴씩 자전하는 소형 천체다. 일반적인 소행성과 달리 태양과 행성의 중력만으로 설명하기 어려운 가속 현상이 관측됐으며, 특히 공전 궤도면과 수직인 방향으로도 예상 밖의 움직임을 보인다.
과학자들은 이를 '비중력 가속'이라고 부른다. 중력 외에 태양 복사압이나 물질 분출 등 다른 힘이 천체의 움직임에 영향을 미치는 현상이다.
그동안 유력하게 거론된 설명은 1998 KY26이 일반적인 소행성이 아닌 '암흑 혜성'일 수 있다는 가설이었다.
혜성은 내부의 얼음이 태양열에 의해 기체로 변해 우주 공간으로 방출되면서 추가적인 추진력을 얻을 수 있다. 암흑 혜성은 이처럼 기체가 분출되지만 일반적인 혜성과 달리 눈에 띄는 꼬리나 먼지 구름이 관측되지 않는 천체를 뜻한다.
하지만 최근 발표된 연구 결과는 이러한 설명에 의문을 제기했다.
미국 조지아공과대학교의 코빈 핸슨과 마사토시 히라바야시 연구진은 국제학술지 '이카루스(Icarus)'에 발표한 논문에서 1998 KY26의 내부에 물 얼음이 장기간 남아 있기 어려울 것으로 분석했다.
연구진은 소행성의 크기와 궤도, 반사율, 추정 구성 성분 등을 토대로 표면과 내부 온도를 계산했다.
그 결과 소행성에서 가장 추운 영역조차 태양 공전 주기 동안 평균 온도가 최소 212K(영하 61도)에 달하는 것으로 나타났다. 이는 극도로 낮은 온도지만, 물 얼음이 장기간 보존되는 데 필요한 약 145K(영하 128도)보다는 훨씬 높다.
연구진은 소행성 전체 질량의 1%가 물 얼음으로 구성돼 있다고 가정해도 약 2000년 만에 모두 사라질 것으로 추산했다. 특히 현재 관측되는 가속 현상을 일으킬 만큼 기체를 분출한다면 얼음은 약 62년 만에 소진될 것으로 계산됐다.
다만 1998 KY26이 현재 궤도에 언제 진입했는지는 확인되지 않아 내부에 얼음이 남아 있을 가능성을 완전히 배제할 수는 없다.
이런 가운데 천체의 정체를 둘러싼 또 다른 가설도 제기됐다. 1998 KY26이 자연적으로 형성된 소행성이 아니라 과거 실종된 소련의 우주 탐사선일 수 있다는 주장이다.
미국 하버드대학교의 천체물리학자 아비 로브와 연구진은 해당 천체가 1988년 화성 탐사 도중 통신이 두절된 소련의 무인 탐사선 '포보스 1호'일 가능성을 연구했다.
연구진은 포보스 1호의 형태를 단순화한 모형을 제작한 뒤, 탐사선이 회전하면서 햇빛을 반사하는 양상을 1998 KY26의 관측 자료와 비교했다.
그 결과 탐사선 모형이 8개 관측 자료에서 나타난 밝기 변화와 유사한 특성을 보였다고 설명했다.
또 태양빛이 탐사선 본체나 태양광 패널에 가하는 압력을 반영할 경우 실제 관측된 움직임을 더 잘 설명할 수 있다고 분석했다.
연구진은 이러한 결과가 포보스 1호 가설에 힘을 실어준다면서도, 현재 자료만으로 두 천체가 동일하다고 단정할 수는 없다고 선을 그었다.
반면 자연적으로 형성된 소행성이라는 기존 설명을 뒷받침하는 연구도 있다.
올해 국제학술지 '천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)'에 발표된 별도 연구에서는 1998 KY26의 반사광 특성이 암석질 소행성과 일치하며, 소행성대 안쪽 지역에서 유래했을 가능성이 제시됐다.
미국 항공우주국(NASA) 역시 소련 우주선설에 신중한 입장을 보였다. 재러드 아이잭먼 NASA 국장은 12일 폭스뉴스 방송에 출연해 “이 천체가 지구에 충돌할 상황은 전혀 아니다”라며 “지구에 위협이 된다거나 소행성이 아닌 다른 물체라는 증거를 보지 못했다”고 밝혔다. 이어 NASA가 해당 천체를 계속 관측하고 있지만 특별히 우려할 이유는 없다고 강조했다.
천체의 정체는 향후 일본의 우주 탐사 임무를 통해 밝혀질 가능성이 있다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 소행성 탐사선 '하야부사2'는 연장 임무의 일환으로 2031년 7월 1998 KY26에 접근할 예정이다.
탐사선이 천체의 실제 모습을 근거리에서 촬영하고 특성을 조사하면 비정상적인 가속 현상의 원인과 정체를 규명할 중요한 단서를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
서희원 기자 shw@etnews.com
