필 플레이트: 소행성의 충돌로부터 지구를 보호하는 법

저는 오늘 뭔가 좀 큰 주제에 대해서 얘기하도록 하겠습니다. 음... 얘기를 시작할 시점은... 6,500만 년 전...... 공룡들은 참 재수 없는 하루를 보냈죠. (웃음) 폭이 6 마일[역: 약 10km] 가량 되는 돌덩어리가 라이플 총알의 50배는 되는 속도로 지구로 날아와서 충돌한 것입니다. 그 충돌 때문에 에너지가 한 번에 분출되면서, 그야말로 상상도 못할 폭발이 발생하게 되었죠. 만약에 여러분이 냉전이 고조되던 시기에서부터 지금까지 만들어진 모든 핵무기를 모아서 하나로 뭉친 다음 한 번에 터트린다고 하더라도, 아마 그 운석이 만든 에너지의 백만분의 일 정도의 위력 정도밖에 안 될 겁니다. 공룡들에게는 진~짜로 재수 없는 날이었던 거죠. 그렇죠?

자, 폭 10km의 돌덩어리는 진짜 크죠. 우리는 여기 볼더에[콜로라도 주의 한 도시, Boulder] 살고 있습니다. 창문 밖을 내다보신다면, 롱스 피크가 [로키산맥의 산중 하나] 보일 겁니다. 여러분 모두 잘 아는 산이죠. 자, 이제 그 산을 들어다가 우주에 띄워놓읍시다. 그리고 미커, 미커산[롱스피크 가까이에 있음] 역시 떼어다가 마찬가지로 우주에 같이 뭉쳐놓죠. 그리고 에베레스트 산이랑 K2도, 인디언 픽스도[콜로라도 주내의 로키산맥 남부] 뭉치죠 그러면 그 폭 10km 돌덩어리가 어느 정도인지 감이 오실 겁니다. 우리는 그 소행성의 크기를 충돌이 남긴 충격과 크레이터의 크기로부터 알 수 있습니다. 그 운석은 지금은 유카탄이라고 알려진 멕시코만에 떨어졌습니다. 여기 보시면, 동쪽 해안선에 코즈멜이 보이시죠. 저것이 유카탄 반도입니다.

이것이 그 크레이터의 크기입니다. 엄청나죠. 얼마나 큰지 보기 위해 축척을 달면, 자, 여기 있습니다. 이 축척은 위에 한 칸은 50마일[80km]이고, 아래 칸은 100km입니다. 저 크레이터의 폭은 300km입니다. 마일로 치면 200마일이죠. 엄청난 크레이터가 생기면서 만든 구멍에서 나온 에너지와 물질이 지구 전역으로 퍼지면서 곳곳에 화재가 발생하고, 대기 중에는 분진으로 가득 채워서 태양을 가려버리게 되었죠. 그 결과 지구에 있는 생물 종의 75%가 멸종되었죠. 자, 모든 소행성이 그처럼 큰 건 아닙니다. 그보다 작은 것들도 많죠. 이 장면은 1992년 10월에 미국 상공을 지나는 소행성의 영상입니다. 특히 이날은 금요일이었는데요. 금요일인 게 왜 중요한가? 하면 그 당시에는 가정용 비디오카메라가 막 인기를 끌기 시작하던 시기이고, 이날 자녀의 금요 풋볼 경기에 학부모들이 촬영을 위해 비디오카메라를 챙겨서 갔기 때문이죠. 이 소행성이 금요일 나타난 덕에, 사람들은 소행성이 웨스트 버지니아, 메릴랜드, 펜실베니아 그리고 뉴저지 주를 지나며 분해되는 모습을 담을 수 있었습니다. 그 소행성이 마침내 뉴욕에 있는 자동차에 충돌할 때까지요. (웃음)

이건 200마일짜리[약 320km] 크레이터는 아닙니다. 하지만, 보시다시피 부딪힌 운석은 여기 사진에서 보이네요, 이 미식 축구공 만한 운석이 자동차에 부딪히면, 이 정도의 위력을 가집니다. 원래 이 운석은 아마 처음에 대기에 진입할 당시에는 통학버스만 한 크기였을 겁니다. 대기의 압력을 뚫고 날아가면서 부스러지고, 쪼개져서 어느 정도의 피해만 입힌 거죠. 아마 이런 게 여러분 발등이나 머리에 떨어진다면 그 피해를 상상해봤을 때, 매우 안 좋은 결과를 가져오겠죠. 그렇지만 이 정도로는 지구 상의 생명체 전체를 위협하진 않을 테니 다행이죠. 그렇지만 비단 10km 정도의 소행성만이 막대한 피해를 줄 수 있는 건 아닙니다. 작은 돌과 엄청나게 큰 돌덩어리 사이의 중간값 정도 되는 크기들이 얼마든지 있죠. 만약 여러분이 아리조나 주의 윈슬로우에 가보셨다면, 거기 있는 사막에 있는 크레이터는 워낙 독특해서 이름까지 유성 크레이터라고 붙어있죠.

크기에 대한 감을 드리기 위해서, 이건 약 1.6km 정도입니다.. 위에 보시면, 주차장이 있어요. 주차장에는 레저용 차들이 주차되어있죠. 저건 폭이 1.6km 정도에 깊이는 200m 정도에요. 저 정도의 크레이터를 만들 수 있는 운석의 크기는 30에서 50야드[약 27~45m] 정도로, 대략 우리가 앉아 있는 이 맥키[Mackey] 강당 정도의 크기죠. 그 운석은 정말 엄청난 속도로 날아와서, 지구로 부딪혀서는 대략 20 메가톤 급의 핵폭탄의 위력으로 터졌죠. 20 메가톤이면 매우 큰 핵폭탄에 속해요. 큰 핵폭탄에 속해요. 이건 5만 년 전에 발생했으니, 아마 이 사막에 사는 버펄로나 영양들 또는 그와 같은 종들을 몰살시켰겠지만, 전 지구적인 피해를 주는 정도는 아니었을 겁니다.

그리고 이런 운석들은 꼭 땅에 떨어져야만 피해를 주는 것만도 아니죠. 1908년도에 시베리아 상공에서 퉁구스카 지역 근처에서, 여기 계신 분 중에 댄 애크로이드[Dan Aykroyd: 고스트버스터즈 극작가이자 배우]의 팬이거나, 고스트버스터즈를 보신 분들은 1909년에 시베리아 폭발로부터 벌어진 차원 간 대분열에 대해 들어보셨을 텐데요. 연도를 1909년이라고 잘못 맞혔지만 뭐 괜찮습니다. (웃음) 정확히는 1908년이지만, 괜찮아요. 이해할 수 있죠, 뭐. (웃음) 지구의 대기로 진입한 또 다른 운석은 지구로부터 수 킬로미터 위 상공에서 폭발하였습니다. 그 폭발 때문에 그 아래에 있던 숲은 화재에 휩싸이고 폭발로 충격파가 전달되어서 수평방 마일 안에 있는 나무들을 모조리 쓰러뜨려 버렸지요. 그 운석은 대단한 피해를 낸 겁니다. 그리고 다시 한번 말하자면, 그 운석은 대략 우리가 지금 있는 이 강당 정도의 크기였습니다.

유성 크레이터를 남긴 운석은 금속으로 만들어졌고, 금속은 더 튼튼해서 땅까지 도달할 수 있었죠. 퉁구스카로 날아온 운석은 아마도 돌로 이루어졌을 겁니다. 그래서 좀 더 잘 부스러지고 공중에서 터진 거죠. 어찌 되었든 그 또한 20 메가톤 핵폭탄에 해당하는 엄청난 폭발이었죠. 그래서 이런 정도의 운석이 터질 때는 전 지구적인 생태계 피해를 주진 않습니다. 공룡을 멸종시킨 급의 피해를 주지는 않는다는 얘기죠. 그 정도가 되려면 더 커야 해요. 하지만 전 지구적인 '경제피해'는 입힐 수 있어요. 경제피해란 건 '멸종급 피해'가 있어야만 하는 건 아니니까요. 전 지구적인 피해만이 위험한 건 아닌 거죠. 이런 것들이 어디에 떨어지든 사람들로 하여금 공포에 휩싸이게 할 겁니다. 그렇지만, 만약에 도시, 꽤 중요한 도시라면, 물론 어느 도시가 다른 도시에 비해 더 중요하다는 건 아니지만, 전 세계 경제적인 측면에서 더 많은 사람이 의존하여 살아가고 있는 도시는 있죠. 그런 도시라면 우리의 문명에 엄청난 피해를 줄 수 있을 겁니다.

자... 이제 잔뜩 겁들을 먹으셨을 것 같은데... (웃음) 우리가 할 수 있는 대처방법은 뭐가 있을까요? 이건 잠재적인 위협이 분명하죠. 우리가 공룡멸종급의 큰 피해를 본 게 이미 6,500만 년 전입니다. 매우 드문 예라는 거죠. 작은 운석은 종종 날아오지만, 그것 또한 수천 년에 한 번 오거나 수백 년에 한 번 정도 날아오겠죠. 그렇지만 그래도 우리가 인지해야 할 필요는 있어요. 그래서 우리가 어떻게 하느냐고요? 가장 먼저 할 일은 소행성들을 찾아내는 것입니다. 이건 2009년에 지구 근처를 지나간 소행성의 사진입니다. 여기에 있죠. 하지만 보다시피, 매우 희미한 수준이죠. 뒤에 앉아 계신 분들에게는 잘 안 보이는 정도로 작죠. 그냥 작은 별들처럼 보여요. 이 운석은 약 25미터 정도의 크기인데, 퉁구스카의 상공에서 폭발한 운석이나 5만 년 전 아리조나에 충돌한 운석 정도의 크기죠.

이런 애들은 아주 희미해요. 잘 보이지는 않는데, 우주는 엄청나게 넓죠. 그래서 이런 애들을 찾는 게 우선입니다. 좋은 소식은, 우리는 그걸 찾아내려 하고 있고 나사에서도 [NASA: 미국 항공 우주국] 재정 지원을 하고 있죠. 미국 국립 과학 재단과 다른 나라에서도 이런 작업에 큰 관심이 있습니다. 이런 위협들을 찾아내기 위한 망원경도 열심히 만들죠. 위협에 대응하는 위대한 첫걸음입니다. 그렇다면 그다음은? 그다음 단계는 우리 지구를 향해 날아오는 녀석이 보인다면 그걸 멈춰야겠는데, 어떻게 하죠? 여러분은 아마 아포피스[Apophis]라는 소행성에 대해서 들어보셨을 겁니다. 아직 못 들어봤다 해도 곧 알게 될 겁니다. 마야문명의 2012년 종말론에 대해 들어보셨다면, '최후의 심판' 같은 정보에 민감하신 분일 테니 이 아포피스라는 소행성에 대해서도 결국 알게 되실 겁니다.

아포피스는 2004년도에 발견된 소행성인데, 폭이 250야드[약 230m]가량입니다. 이건 아시다시피 매우, 상당히 크죠. 미식축구 경기장보다 크고, 2029년 4월에 지구 옆을 지나가게 되어 있지요. 이 소행성은 실제로 엄청 가까이 지나갈 예정이라, 지구와 지구의 기상위성 사이를 통과할 겁니다. 이 소행성이 지나갈 때 소행성에 지구의 중력이 작용하여 소행성의 궤도가 구부러지게 되고, 그렇게 구부러진 덕택에, 저 콩팥 모양의 '열쇠구멍'[key-hole]이라고 불리는 영역으로 지나가게 되면 지구의 중력이 소행성 궤도를 적당히 구부려서 정확히 7년 후에의 4월 13일 금요일... 참고로 딱 13일의 금요일입니다. 2036년 4월 13일... (웃음) 이런 건 미리 계획할 수도 없습니다. 아포피스가 지구로 충돌하게 됩니다. 폭이 250미터이므로, 정말 상상도 못할 피해를 주겠지요.

좋은 소식은, 이 소행성이 그 '열쇠 구멍'을 지나가서 그 후에 여기에 도달하여 우리에게 충돌할 확률은 백만분의 일에 불과하다는 거죠. 매우 매우 낮은 확률이기 때문에, 개인적으로 밤에 이 걱정 때문에 잠을 못 자거나 하지는 않습니다. 아포피스는 큰 문제라고 생각하지 않습니다. 오히려 아포피스는 위협을 가장한 축복이에요. 왜냐하면 우리로 하여금 이런 것들에 대해 경각심을 갖게 하니까요. 이 소행성이 발견된 건 불과 몇 년 전이고, 우리에게 부딪힌다고 해도 몇 년 후죠. 물론 충돌은 발생하지 않겠지만, 우리에게 이런 소행성에 대해서 공부할 기회를 주었죠. 특히 '열쇠구멍'이란 놈은 우리가 알고 있지 못했는데, 연구를 통해서 우리는 이게 상당히 중요한 개념이란 걸 알았죠. 왜냐하면 소행성을 어떻게 막느냐는 질문 때문인데요.

여러분께 질문을 하자면, 만약에 여러분이 길 한가운데 서 있는데, 차가 여러분을 향해서 온다면 어떻게 하시겠어요 아마 이렇게 하시겠죠. 그렇죠? 움직이는 차가 옆으로 지나가도록요. 하지만 우리는 지구를 움직일 수가 없죠. 적어도 쉽게는 움직일 수 없겠죠. 하지만 소행성은 가능해요. 실제로 그게 가능하다는 걸 증명해 보였습니다. 2005년에 나사는 딥임팩트[Deep Impact]라는 탐사선을 띄워 보내서 혜성에 들이받도록 하여, 일부가 혜성의 중심으로 들어가게끔 하였죠. 혜성은 소행성과 상당히 유사해요 이 실험의 목적은 그 혜성을 움직이도록 하는 게 아니라. 혜성에 크레이터를 만들어서 파내게 된 물질들을 얻어내어 혜성의 안에는 어떤 물질이 있는지를 분석하기 위함이었죠. 그리고 우리는 상당히 많은 걸 알아냈습니다. 혜성은 조금 움직여냈지만, 별로 움직이지도 못했고, 그 자체가 목적도 아니었어요. 하지만, 생각해보세요. 이런 놈들은 태양을 중심으로 공전하고 있고 속도가 무려 초당 10마일, 20마일에 달합니다. [초속 16, 32km] 그런데 우리가 탐사선을 띄워서 그걸 맞춰냈다는 겁니다. 얼마나 힘든 일일지 한 번 상상해보세요. 그런데 그걸 해냈다는 거죠. 그리고 한 번 했다면, 그걸 또 해낼 수 있다는 거죠.

만약에 필요하다면, 우리 지구를 향해 날아오는 소행성을 발견하고, 우리에게 아직 2년이라는 시간이 남아있다면, 빵! 맞춰 버리는 거죠. 그런데 영화를 좀 보신 분들은, 아마 이렇게 생각하실지 몰라요. "그냥 핵폭탄을 써버리지?" 네, 물론... 해볼 수 있겠죠. 하지만 문제는 타이밍입니다. 이런 소행성을 향해 핵폭탄을 쏜다면, 진짜 폭발을 발생하게 하기 위해서는 수 밀리 초 안에 제대로 터뜨리지 않으면 안 됩니다. 그리고 또 그 외에도 많은 문제점이 있죠. 핵폭탄은 그래서 어렵습니다. 그렇지만, 단순히 맞추는 거라면? 그건 할 만합니다. 그 정도는 NASA도 할 수 있죠. 걔들도 할 수 있다고 증명했고요. (웃음) 그런데 문제는, 우리가 만약에 그 소행성을 맞추었다고 하죠. 그래서 소행성의 궤도가 바뀌었는데, 그 바뀐 경로를 확인해보니, "오, 맙소사, 소행성을 열쇠구멍으로 넣어버렸네. 이제 3년 안에 지구로 날아오겠구나!" 이리되겠죠

뭐, 제 생각에는, 아직 괜찮아요. 그렇죠? 당장 6개월 후에 다시 충돌하는 거 아닙니다. 괜찮아요. 여전히 무언가를 시도해볼 수 있는 3년이 남아 있으니까요. 그냥 다시 맞춰볼 수 있죠. 매우 서투른 짓이겠어요. 또 다른 '열쇠구멍'에 넣어버리거나 뭐 그럴 수 있으니까요. 그래서 그렇게 하지 않습니다. 그래서 이 부분에서는... 이 부분을 제가 제일 좋아하죠. (웃음) 이 마초적인 "우르릉... 빵! 이 녀석 얼굴을 한방 쳐줘야지!" 하는 작업 다음에는 이 섬세한 분들의 작업이 시작됩니다. (웃음) B612 재단이라고 이름이 붙은 모임이 있습니다. 과학자, 엔지니어, 우주인들이 모인 그룹인데. "어린왕자"를 읽어보신 분들은 아마도 그 재단 이름의 유래를 알아보실 겁니다. '어린왕자'가 살았던 소행성이 B612라고 불리었죠.

이 재단에는 말씀드린 대로 매우 똑똑한 남녀 우주인들, 과학자들이 모여 있는데요. 아폴로 9호에 탑승했던 러스티 슈바이카르트[Rusty Schweickart]가 있고, 이 사진을 만든 제 친구 댄 두르다[Dan Durda]는 여기 볼더의 월넛가에 있는 미 남서부 연구센터에 있습니다. 그 친구가 이 이미지를 만들었고요. 실제로 이 작업을 담당하는 여러 천체 과학자 중 한 명이죠. 만약에 우리가 지구를 향하고 있는 소행성을 발견했고, 충분한 시간만 주어진다면, 우리는 먼저 충돌을 통해 좀 더 나은 궤도로 옮길 수 있습니다. 그런 후에 우리는 약 1, 2톤 정도 되는 탐사선을 발사합니다. 매우 클 필요는 없어요, 그냥 한 2톤 정도만, 그리고는 소행성의 근처에 주차해 놓습니다. 실제로 착륙하지는 않습니다. 왜냐하면, 소행성들은 이리저리 회전하기에 착륙은 매우 어려워요. 대신에 그냥 그 근처에 멈추는 겁니다.

그러면, 소행성의 중력이 이 탐사선을 끌어당기겠죠. 이 탐사선은 한두 톤 정도의 질량이 있으니까요. 아주 약한 중력인 셈이지만, 소행성을 끌어낼 수 있는 정도는 됩니다. 그리고 탐사선 로켓의 시동을 겁니다. 여기 아주 살짝 보이지만, 저게 로켓의 분출 모습입니다. 그리고 중력을 통해서 서로 연결된 이 탐사선이 아주 아주 천천히, 조심스럽게 움직인다면, 소행성이 살짝살짝 끌려올 거고, 그 큰 돌덩어리를 안전한 궤도로 올려놓을 수 있게 되죠. 심지어는 지구를 돌도록 궤적을 바꾸어 광산처럼 활용할 수도 있겠죠. 물론 이건 완전히 다른 주제라서 더 깊이 들어가진 않겠습니다. (웃음) 그렇지만 우리는 부~자가 되겠죠! (웃음)

생각해보세요. 저 바깥에는 커다란 돌덩어리들이 날아다니고 있습니다. 언젠가는 우리를 맞출 수도 있고, 엄청난 피해를 유발할 수도 있어요. 하지만 우리는 이런 방법을 고안했고, 이를 위해 많은 것을 갖추었죠. 많은 천문학자가 망원경을 통해 소행성을 찾아내고 있습니다. 정말 똑똑하고 우수한 인재들이 서로 긴밀히 협력하여 우리에게 주어진 문제들을 어떻게 해결할지 고민하고, 그것을 해낼 수 있는 기술력 또한 갖추었습니다. 우리가 사용하는 탐사선은 화학적 로켓을 사용할 수 없습니다. 화학적 로켓은 출력이 너무 강하기 때문에, 탐사선 혼자 훅 날아가 버리거든요.

대신에 아이온 드라이브라는 걸 발명했습니다. 이건 매우 매우 매우 낮은 출력을 내죠. 이 출력이라는 건 엄청 낮아서 여러분의 손에 종이 한 장을 올려놓은 정도의 출력에 불과하지만 그런 정도의 출력을 수개월, 수년 동안 지속해서 유지할 수 있지요. 여기에 오리지날 "스타트랙" [미국 유명 SF 드라마] 팬이 계신지 모르겠는데, 주인공들이 아이온 드라이브를 장착한 외계인 우주선을 만나게 되고, [스타트랙 등장인물] 스팍이 말하길 "이 외계인들은 기술적으로 매우 발전해 있습니다. 아이온 드라이브는 우리보다 백 년가량 앞선 기술이에요." 예, 우리도 이제 아이온 드라이브가 있지요. (웃음) 아직 엔터프라이즈호는 [스타트랙 우주선] 없지만, 이제 아이온 드라이브는 있지요. (박수) 스팍. (웃음)

그래서... 그게 바로 차이점이에요. 우리의 문명과 공룡의 차이점. 공룡들에게는 일어난 일이지만, 우리에게 일어날 필요는 없습니다. 공룡과 우리의 차이점은 우리에게는 우주 개척 프로그램이 있고, 투표도 하고, 우리의 미래를 바꿀 수 있다는 거죠. (웃음) 우리는 우리의 미래를 개척해나가는 능력을 갖추었습니다. 지금으로부터 6,500만 년 후에 박물관 한쪽에서 우리의 유골에 먼지만 쌓여가지 않아도 되는 거죠. 매우 감사합니다. (박수)