소행성대, 소행성 세레스, 태양계의 소행성대 역할

 

1. 소행성대

소행성대는 태양에서 약 2.3AU 떨어진 화성과 목성의 궤도 사이에 위치한 원반 모양의 지역으로 소행성이나 소행성체라고 불립니다. 자갈부터 큰 바위까지 (지금이 약 1.6km 미만에서 약 1000km까지) 다양한 크기를 가지고 있으며, 불규칙한 모양을 하고 있는 것이 특징입니다.

아마도 태양계 생성 초기 약 46억 년 전 가스와 먼지 입자로 이루어진 거대한 구름이 시간이 지남에 따라 입자가 서로 뭉치기 시작하여 점점 더 큰 물체를 형성해 원시 행성들을 만들었습니다. 이 과정에서 일부는 우리가 소행성이라고 부르는 암석으로 남게 되었습니다. 이미 원시행성 원반에 있는 큰 천체의 중력은 더 작은 암석들이 완전한 크기의 행성으로 성장하는 것을 막았습니다. 그 후 태양계가 계속 진화함에 따라 이들 소행성 중 일부는 서로 충돌하고 뭉쳐져 더 큰 소행성을 만들었습니다. 소행성의 구성은 암석, 금속, 얼음 등 다양한 재료로 구성되어 있습니다.

또한 일부 소행성에는 미래의 우주 임무에 유용할 수 있는 물과 금속 같은 귀중한 자원이 포함되어 있습니다.

대부분의 소행성들은 특이한 행동을 하지 않고 태양 공전 궤도를 돕니다. 그러나 일부 소행성이 지구 근처를 스쳐 지나가기도 하고, 가끔은지구 대기권으로 들어와 부딪히는 경우도 있습니다. 이렇게 충돌한 소행성의 대부분은 그 크기가 작아서 지구에 큰 피해를 주지는 않습니다. 하지만 먼 미래에 지금이 0.5마일 이상인 소행성 2천여 개가 지구와 충돌할 가능성이 있을 것으로 예상하고 약 6천5백만 년 전에는 지름이 10km인 소행성 하나가 지구와 충돌하여 이로 인해 지구에 존재했던 공룡들이 멸종한 것으로도 알려져 있습니다. 이 충돌로 수조 톤에 이르는 잔해들이 대기를 뒤덮었는데, 이 상태가 몇 달 동안 유지되면서 태양으로부터 오는 빛과 열을 차단하여 결국 지구 전체의 빙하기를 초래하기도 했습니다. 지질학적 기록에서 그 증거를 확인할 수 있는데, 1997년 멕시코의 유카타 반도에서 이 충돌에 분화구가 발견되기도 했습니다. 이런 이유로 우리는 소행성에 대하여 계속해서 연구하고 관찰할 필요가 있습니다.     

 

2. 소행성 세레스

세레스는 직경이 약 970km인 화성과 목성 사이의 소행성대에서 가장 큰 물체입니다.

세레스라는 이름은 로마 신화에서 농사와 곡식을 주관하는 여신에서 유래되었습니다.

세레스는 암석과 얼음, 다양한 수화물의 혼합물로 구성되어 있으며, 다른 소행성은 불규칙한 모형과 약한 중력을 갖고 있는데 반해 세레스는 상대적으로 무겁고 가까운 형태임이 밝혀졌습니다. 그래서 전형적인 소행성보다는 작은 행성에 가깝다고 여겨집니다. 

세레스는 1801년 이탈리아 천문학자 주세페 피아치(Giuseppe Piazzi)에 의해 발견되었으며, 처음에는 행성으로 분류되었다가 같은 지역에서 더 많은 천체가 발견되면서 1800년대 중반 소행성으로 재분류되었습니다.

이후 2006년 명왕성, 에리스와 함께 다시 왜소행성으로 재분류되었습니다.

세레스의 표면은 분화구로 덮여 있으며, 밝은 반점과 줄무늬와 같은 얼음의 존재를 나타내는 몇 가지 특징을 가지고 있습니다. 이 밝은 반점은 2003년 허블 우주 망원경에 의해 처음 관측되었으며, 나중에 Down 탐사선이 세레스에 도착해 임무를 수행하였는데 이때 좀 더 자세한 이미지화가 되었습니다. 과학자들은 밝은 반점은 소금 퇴적물로 추측하고 있지만 아직 정확한 구성은 밝혀지지 않았습니다.

2014년 1월 NASA에서 허블 우주 망원경으로 세레스에서 다량의 수증기가 분출되는 것을 확인했습니다.

아마도 세레스의 지하에 액체 상태의 물로 이루어진 바다를 가지고 있다고 여겨지는 증거입니다.

이는 잠재적으로 미생물을 비롯한 생명체가 존재할 수 있다는 가능성을 보여주는 것으로 앞으로 과학자들에게 연구 및 탐사의 중요한 목표가 되었습니다. 

 

3. 태양계의 소행성대 역할

많은 사람들이 소행성대를 태양계의 안전에 대한 잠재적인 위험으로 생각합니다.

그러나 실제로는 태양계 전체의 시스템의 안전성을 유지하고 안전하게 만드는 데 중요한 역할을 합니다.

소행성대는 행성 간의 충돌이나 행성이 태양계로부터 튕겨져 나가는 것을 방지하는 중력 장벽 역할을 하며, 태양계 행성의 궤도를 더 안정적이게 유지시켜 현재 경로에서 너무 멀리 벗어나는 것을 방지하고 태양계의 균형을 유지하는 데 도움을 줍니다.  또한 혜성이나 갑자기 궤도를 이탈한 소행성 같은 잠재적으로 위험한 물체로부터 태양계의 내부 행성들을 보호하는 완충 역할도 충실히 수행하고 있습니다.

소행성대에 있는 소행성들이 중력은 이러한 물체를 내부 행성에서 멀리 팽창시켜 태양계 내부 행성들과의 충돌 가능성을 줄이는 데 도움이 되고 있습니다.

이런 여러 이점에도 불구하고 반대로 소행성은 몇 가지 위험을 가지고 있습니다.

그중에서 가장 큰 위험은 바로 우리가 살고 있는 지구와의 충돌입니다.

대부분의 소행성은 우리 행성에 가까이 다가오지 않고 태양 주위를  공전하지만, 그중 일부는 소행성들끼리 충돌로 인해 경로가 갑자기 바뀌거나 지구와 가까운 궤도를 가지고 있어 지구에 잠재적인 위험을 초래할 수 있다는 것입니다.

과거 소행성 충돌이 공룡의 멸종을 가져왔듯이 가능성은 낮지만, 그 결과는 너무 심각하므로 이런 위험을 예견하고 방지할 수 있는 기술을 하루빨리 개발하는 것이 우리의 중요한 과제라고 할 수 있습니다.

몇 가지 잠재적인 위험에도 불구하고 소행성대의 이점은 위험을 뛰어넘을 만큼 우리에게 도움이 되고 있으며, 태양계의 초기 탄생의 비밀도 그대로 가지고 있어 우리가 계속 연구하고 탐험해야 하는 태양계의 중요한 지역으로 남아 있습니다.