확률 0.037 소행성 베누 충돌하면 지구에 임팩트 윈터
확률 0.037 소행성 베누 충돌하면 지구에 임팩트 윈터
최근 지구로 다가오는 소행성들이 잇따라 발견되면서 충돌 가능성이 다시금 주목받고 있다.
그중에서도 직경 500m에 달하는 소행성 베누(Bennu)는 2182년 지구와 충돌할 가능성이 0.037%(2700분의 1)로 예측된다.
가능성은 작지만, 만약 베누가 충돌할 경우 지구 기후와 생태계에 엄청난 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단의 악셀 팀머만 단장과 란 다이 박사후연구원 연구진은 IBS의 슈퍼컴퓨터 알레프(Aleph)를 활용해 소행성 베누가 지구에 충돌할 경우 발생할 기후 변화를 분석했다.
연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 6일 게재됐다.
연구진은 베누 충돌 시 대기 중으로 1~4억t의 먼지가 분출될 가능성이 크다고 보고, 4가지 시나리오를 기반으로 충돌 후 3~4년 동안의 변화를 시뮬레이션했다.
연구를 이끈 란 다이 박사후연구원은 조선비즈에 “소행성 충돌로 인한 먼지 방출에 대한 관측 데이터가 부족하고,
기후 모델이 수치적으로 불안정해 연구에 어려움이 있었으나, 베누와 같은 중간 크기의 소행성이 충돌할 경우 분출될 먼지 양을 예측해 모델에 적용했다”고 설명했다.
분석 결과, 성층권에 최대 4억t의 먼지, 에어로졸, 잔해, 화산재 등이 방출될 경우 태양광이 차단되면서 지구 평균 온도가 최대 4도 떨어지고, 강수량이 15% 감소할 가능성이 높았다.
또 먼지 입자가 태양광을 흡수하면서 성층권이 가열돼 오존층이 약 32% 감소할 것으로 나타났다.
연구진은 결과적으로 전 지구적인 기후 냉각 현상인 임팩트 윈터(Impact winter)가 발생할 수 있다고 예측했다.
소행성 충돌이 가져올 현상은 지구 생태계에도 막대한 영향을 미칠 것으로 보인다.
연구에 따르면, 육상의 순 1차 생산성(물질 증가량)은 최대 36% 감소하고,
해양에서는 최대 25% 줄어들 것으로 예측됐다. 이는 생태계의 기반을 무너뜨리고, 농업 생산량에도 심각한 타격을 줄 수 있다.
연구진은 육상 생태계가 회복되는 데 약 2년이 걸릴 것으로 예상했다.
반면 일부 해양 생태계는 오히려 번성할 가능성이 있다. 베누가 조류의 주요 영양소인 철분이 풍부한 먼지를 방출할 경우,
동태평양과 남극해에서 규조류가 최소 3년간 번성할 수 있다. 동시에 규조류를 먹이로 삼는 동물성 플랑크톤 개체수도 빠르게 늘어날 가능성이 높다.
연구진은 “산불로 인한 그을음, 황산염 배출과 같은 추가적인 요인은 이번 연구에 포함하지 않았다”며 “실제 충돌 시 예상보다 더 큰 피해가 발생할 가능성이 있다”고 했다.
란 다이 박사후연구원은 “소행성 충돌은 지구 역사에서 여러 차례 발생한 사건으로, 초기 인류 조상들도 이러한 사건을 경험했을 수 있다”며
“앞으로 컴퓨터 모델을 활용해 소행성 충돌이 초기 인류의 진화와 유전자 구성에 미친 영향을 보다 자세히 분석할 계획”이라고 밝혔다.
한편 최근 2032년 지구와 충돌할 가능성이 1.2%에 달하는 소행성 2024 YR4가 발견됐다.
란 다이 박사후연구원은 “소행성 충돌이 환경에 미치는 영향은 충돌체의 크기에 의해 좌우된다”며
“직경 40~100m로 추정되는 작은 소행성 2024 YR4는 대기권에서 공중 폭발하며 지표면에는 거의 피해를 주지 않을 가능성이 높다”고 덧붙였다.
