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[IT뉴스]‘우주 눈사람’ 같은 카이퍼 벨트 소행성…사실은 이렇게 만들어졌다 [우주를 보다]

온카뱅크관리자

2026-03-08 10:27:29

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="yiPwYqd8WY">
          <p contents-hash="9393c24f81c196ce23f4d2b27f8b3d8042433322e2c62af7e6a7a57a39e0b71f" dmcf-pid="WnQrGBJ6WW" dmcf-ptype="general">[서울신문 나우뉴스]</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9b8772810aabe63c6b4694b4fd9f366b434671625688bdf5cbe273c3a270f05f" dmcf-pid="YLxmHbiPly" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="소행성 아르코스. 나사 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/08/seoul/20260308102604458jpch.jpg" data-org-width="660" dmcf-mid="xP3McyztCG" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/08/seoul/20260308102604458jpch.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            소행성 아르코스. 나사 제공
           </figcaption>
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          <p contents-hash="ad4a5026c2998f40d706c2bc56ce01df772121fe16763bb4edfbb4abfc46e7a1" dmcf-pid="GoMsXKnQTT" dmcf-ptype="general">우리에게 익숙한 소행성은 표면에 수많은 크레이터가 있는, 작은 달 같은 모습이다. 따라서 2019년 나사(NASA·미 항공우주국)의 뉴허라이즌스 호가 태양계에서 가장 먼 소행성인 486958 아로코스(Arrokoth, 이전 명칭: 2014 MU69)의 모습을 전송해 왔을 때 많은 사람들이 놀라지 않을 수 없었다. 아로코스는 일반적으로 상상하는 소행성의 이미지와 달리 두 개의 구형 얼음 천체가 붙어 있는 ‘눈사람’ 모양이기 때문이다.</p>
          <p contents-hash="403fdea778b51baa67ac7bd3ba077c827b5e485568f3ca6a3322f30d51ad42f4" dmcf-pid="HgROZ9LxCv" dmcf-ptype="general">과학자들은 아로코스가 단순히 겉보기만 그런 것이 아니라, 실제로 두 개의 소행성이 접촉해 형성된 접촉 쌍성계(contact binary)라는 사실을 알아냈다. 2020년 나사의 뉴허라이즌스 팀은 두 개의 소행성이 시속 15km의 느린 속도로 가까이 붙어 접촉 쌍성계를 형성한 결과로 분석했다. 하지만 다른 과학자들은 여기에 의문을 품고 새로운 가설을 제시했다.</p>
          <p contents-hash="e552ca4e066d45431ea39834f67ce503ec00abc6c57dc89baac5cd33e4b283c4" dmcf-pid="XaeI52oMyS" dmcf-ptype="general">8일 학계에 따르면 미시간 주립대 대학원생인 잭슨 반스가 이끄는 미국 미시간 주립대학교 연구팀은 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 일어나기 힘든 소행성 충돌보다 ‘중력 붕괴’(gravitational collapse) 과정이 눈사람 형태를 자연스럽게 만들어낼 수 있음을 입증했다. 이 연구는 왕립 천문학회 월간회보(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표됐다.</p>
          <p contents-hash="b03e7c1108a17e5f5c5e176e0bdf1838c324fcc2f277a7314d687d03046ca3be" dmcf-pid="ZNdC1VgRvl" dmcf-ptype="general">아로코스 같은 눈사람 모양의 소행성은 태양계 외곽에 있는 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 생각보다 흔해 전체 소행성의 약 10%를 차지하는 것으로 추정된다. 그러나 왜 흔한지는 오랫동안 과학자들 사이에서 논란이 되어 왔다. 간단히 접촉에 의해 생성되기엔 소행성 간의 거리가 매우 멀기 때문이다.</p>
          <p contents-hash="981966c61eebf7703f3a69c0723a09f8853f6048441f69677192a6b3cb77f514" dmcf-pid="5jJhtfaehh" dmcf-ptype="general">카이퍼 벨트는 화성과 목성 사이의 소행성대와 달리, 천체들이 수백만 km 이상 떨어져 있어 충돌 확률이 극히 낮다. 따라서 충돌설로는 이렇게 접촉 쌍성계가 흔한 이유를 설명할 수 없다.</p>
          <p contents-hash="311a4f9c94d1cd92d078f552cf547d254190bd6f4910e246e064b40dcf5d2ca1" dmcf-pid="1HlzxkYCyC" dmcf-ptype="general">연구팀은 보다 현실적인 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 태양계 초기에 어떻게 카이퍼 벨트 소행성들이 형성되는지 분석했다. 이전의 컴퓨터 모델들은 충돌하는 천체를 흐르는 덩어리로 취급해, 두 개의 덩어리로 된 독특한 눈사람 형태를 구현할 수 없었지만, 미시간 주립대의 사이버 연구소(ICER)의 고성능 컴퓨팅 클러스터와 새로운 모델 덕분에 이번 연구에서는 천체들이 자기 강도를 유지하면서 서로 부딪히고 접촉하는 현실적인 환경을 시뮬레이션 하는데 성공했다.</p>
          <p contents-hash="bcf92bdd7f3d2a03738e0cd1ac32fca1d67f34c90b2aa2d129aa05a818614d42" dmcf-pid="tXSqMEGhyI" dmcf-ptype="general">연구팀은 태양계 초기 원시행성계 원반(protoplanetary disk)의 먼지 입자들이 점차 뭉쳐져 소행성 크기의 원시 미행성(planetesimal)이 형성되는 과정부터 시뮬레이션 했다. 그리고 이 과정에서 성운이 회전하면서 물질이 안쪽으로 빨려 들어가면, 일부 미행성들이 찢어져 서로 공전하는 두 개의 미행성이 생성될 수 있다는 점을 확인했다. 이 시뮬레이션에서 두 천체는 나선형 궤도를 따라 안쪽으로 이동해 서로 부드럽게 접촉하고 융합하여 최종적으로 눈사람 형태의 접촉 쌍성계를 만들었다.</p>
          <p contents-hash="74a47133104942775b737515668c9525a26e332e7e7ed0188a984afe8a3562d8" dmcf-pid="FZvBRDHlCO" dmcf-ptype="general">연구를 주도한 미시간 주립대의 셋 제이컵슨 교수는 “접촉 쌍성계가 전체 소행성의 10%를 차지한다면, 그 형성 과정은 희귀한 일이 될 수 없다”며, “중력 붕괴는 우리가 관측한 것과 잘 맞는 설명”이라고 강조했다.</p>
          <p contents-hash="c593d4214f48e6acfb5e9c6acdcfbd665fb27ba94d8b7a02ba0c23fe99b81b02" dmcf-pid="35TbewXSWs" dmcf-ptype="general">하지만 반대로 카이퍼 벨트 소행성의 충돌 확률이 낮기 때문에 일단 형성된 접촉 쌍성계는 다른 소행성 충돌로 분리되지 않고, 오랜 시간 동안 안정적으로 존재할 수 있다. 실제로 아로코스 표면에는 크레이터나 충돌 흔적이 거의 없는데, 이는 오랜 시간 동안 충돌 없이 안정적으로 유지됐다는 증거다.</p>
          <p contents-hash="352cb0d3960829728328d82b76a1230647c832077a7d17c2d4ef94d44968fa92" dmcf-pid="01yKdrZvym" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 모델이 3개 이상의 천체로 구성된 다중성계(triple or higher-order binaries)의 형성 메커니즘을 이해하는 데도 도움이 될 것으로 보고 있다. 현재 연구팀은 더 정밀한 중력 붕괴 모델을 개발 중이며, 향후 NASA의 탐사 임무를 통해 카이퍼 벨트의 더 많은 ‘눈사람’ 소행성이 발견될 것으로 기대하고 있다.</p>
          <p contents-hash="e56a906b0d4242d821356163a1aad2743209347f2acbb6f5706d16c35bbeaecc" dmcf-pid="ptW9Jm5TSr" dmcf-ptype="general">고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com</p>
         </section> 
        </div> 
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