2029년 지구에 접근하는 소행성 아포피스의 특성을 분석한 연구

아포피스 소행성은 2004년에 발견되었으며 지구와 충돌할 확률이 2%로 추정되는 잠재적 위험 소행성(PHA)으로 분류되어 그 이후로 모니터링되었습니다. 이 가능성은 이미 배제되었으며 최신 측정에 따르면 Apophis는 2029년 4월 13일에 지구에 가장 가까운 궤도(38,000km)에 도달할 것입니다.

 

이 연구는 이 천체의 물리적 특성과 지구에 대한 접근이 미칠 수 있는 가능한 영향을 분석합니다. UC3M의 생물 공학 및 항공 우주 공학과의 연구원인 Gabriel Borderes-Motta는 충돌은 이와 같은 접근 이벤트의 유일한 가능성은 아닙니다. 행성과 Apophis와 같은 천체 사이 의 중력 상호 작용 은 행성의 모양을 변경할 수 있습니다. 소행성 표면의 느슨한 돌을 분해 하거나 소행성 주위를 도는 다른 물체 (예: 암석, 위성 또는 고리)를 제거합니다. 우리 연구는 마지막 두 가지 가능성에 초점을 맞춥니다. 

소행성을 실험하는 방법

우주 분야의 연구는 대부분의 경우 우주 물질을 직접 실험하는 것이 불가능하다는 과제를 제시합니다. 이러한 이유로 수학과 물리학 분야에서 가능한 한 많은 변수를 고려하여 수많은 연구에 접근합니다.

 

이번 연구를 맡은 연구팀은 소행성의 물리적인 측면(그 중 소행성의 모양과 중력장의 특성)과 복사압 등 소행성의 궤적과 경사각에 영향을 줄 수 있는 요인을 모두 분석했다. 또는 지구와의 근접성으로 인해 발생하는 교란.

 

이 연구를 수행하기 위해 팀은 샘플로 Apophis의 가까운 환경에서 서로 다른 크기의 입자 15,000개의 디스크를 사용하여 일련의 수치 시뮬레이션(각각 3개의 실험 사례가 있는 2개의 시뮬레이션 환경)을 수행했습니다. 목표는 소행성을 도는 입자가 다른 상황에 어떻게 반응하고 이러한 가정이 Apophis의 거동에 어떻게 영향을 미칠지 예측하는 것이었습니다.

 

첫 번째 시뮬레이션 세트는 30년 동안 24시간 동안 Apophis의 중력 교란만을 고려하여 설계되었습니다. 두 번째 시뮬레이션 세트에는 태양 복사 압력으로 인한 교란이 포함되었습니다. 두 세트 모두에서 소행성의 밀도가 다른 세 가지 경우가 제안되었습니다. "우리는 세 가지 다른 경우에서 균일한 밀도 를 가진 340미터 다면체를 평가했습니다 . 각 경우에서 시작점은 최고에서 최저까지 서로 다른 입자 밀도였습니다."라고 Gabriel Borderes-Motta는 말합니다.

 

이러한 시뮬레이션에서 소행성의 경사각은 고밀도(2°)보다 저밀도(4°)에서 더 크다는 결론이 내려졌습니다. 또한 입자 밀도가 낮고 태양 복사 압력이 높을수록 손상되지 않은 입자가 더 적습니다. 즉, Apophis의 밀도가 낮은 시나리오에서 지구에 접근하는 동안 약 90%의 느슨한 돌이 표면에서 제거됩니다. 또한, 결과는 아포피스의 접근이 조수간만의 영향을 미치고 소행성 표면에 약간의 산사태를 일으킬 수 있음을 보여주었습니다.

 

팀은 2029년 소행성의 지구 접근이 우주 시뮬레이션을 실행하는 데 사용되는 3D 모델을 개선하고 아포피스 표면에 미치는 영향을 보다 정확하게 조사하고 예측할 수 있는 기회가 되기를 희망합니다. 이 모든 것은 소행성에 대한 지식의 증가를 의미하며, 이를 통해 새로운 천체가 지구에 가까워지는 경우에 대비할 수 있습니다.

 

이 연구는 Royal Astronomical Society의 Monthly Notices에 게재되었습니다 .