NASA 루시 호, 소행성 도널드조핸슨 근접 비행…땅콩 모양에 고대 물 흔적 발견

오래된 소행성대 속 '청년'

도널드조핸슨은 에리고네(Erigone) 소행성족의 일원입니다. 이는 탄소와 물이 풍부한 더 큰 모체가 파괴적인 충돌을 겪으면서 생성된 소행성 그룹입니다 . 그 충돌은 약 1억 5500만 년 전에 발생했습니다. 이는 잘 연구된 소행성 베누(Bennu)나 류구(Ryugu)의 나이(10억~20억 년)와 비교하면 도널드조핸슨은 '10대' 수준인 셈입니다 .

C형(탄소질) 소행성으로 분류되는 이 천체는 탄소와 물 함유 광물이 풍부하며, 이는 에리고네 소행성족의 구성과 일치합니다 . 베누나 류구가 지구 근접 궤도로 이동한 반면, 도널드조핸슨은 형성된 이후 줄곧 소행성대에 머물러 있었습니다 .

비틀비틀 도는 '땅콩'

루시 호의 고해상도 이미저(L'LORRI)가 포착한 사진은 도널드조핸슨이 단순한 둥근 암석이 아님을 보여줍니다. 이 소행성은 두 개의 돌출부, 즉 '땅콩' 모양을 하고 있습니다. 두 개의 크레이터가 있는 돌출부가 비교적 매끄러운 목 부분으로 연결된 형태입니다 . 이는 모체 충돌에서 나온 두 조각이 자체 중력에 의해 서로 부드럽게 합쳐져 현재의 소행성을 형성했음을 시사합니다.

하지만 형태가 전부가 아닙니다. 도널드조핸슨은 일반적인 소행성처럼 회전하지 않습니다. 대신, 텀블링(tumbling) 회전이라는 복잡한 운동을 합니다. 10.5일에 한 번씩 끝이 뒤집히면서 동시에 26.5일 주기로 수평축을 중심으로 흔들립니다 . 이는 주축이 아닌 축을 기준으로 회전하는 비주축 회전(non-principal-axis rotation)입니다. 마치 거의 멈춰 가는 팽이처럼 불안정하게 도는 것입니다.

이러한 텀블링은 아마도 YORP 효과(Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack effect)에 의해 수백만 년에 걸쳐 유발된 것으로 보입니다. 이 효과는 태양광이 불규칙한 모양의 소행성에 미세한 토크를 가하는 현상입니다 . 이 소행성은 처음 형성될 당시에는 지금보다 최소 10배는 빨리 회전했을 것으로 추정되며, 지난 2000만~6000만 년 동안 현재의 느린 속도로 감속했습니다 .

또 다른 놀라운 점은 0.4km보다 작은 크레이터들이 표면에서 우선적으로 지워진 것으로 보인다는 것입니다. 이는 비교적 최근의 충돌 사건으로 인한 지진 진동 때문일 수 있습니다 . 이 소행성의 지름은 약 0.8km입니다 .

트로이 소행성을 위한 '드레스 리허설'

도널드조핸슨 근접 비행은 처음부터 이 소행성 자체가 주목적은 아니었습니다. 이 비행은 루시 호의 본 목표인 아직 탐사된 적이 없는 목성 트로이 소행성군을 겨냥한 드레스 리허설로 명확히 설계되었습니다 . 이 조우를 통해 연구팀은 다음과 같은 성과를 얻을 수 있었습니다:

• 트로이 소행성에 도달하기 전에 실제 운용 조건에서 모든 비행 장비와 절차를 테스트
• 접근, 최근접 촬영, 비행 후 데이터 전송의 전체 시퀀스 연습
• 작고 어두운 소행성대 천체를 특성화하는 탐사선의 능력을 입증하여 12년 임무 후반부에 있을 더 멀고 과학적으로 중요한 트로이 소행성 조우에 대한 자신감 확보

사우스웨스트연구소(SwRI)의 시모네 마르키(Dr. Simone Marchi) 박사는 이렇게 말했습니다: "이번 조우는 목성의 트로이 소행성에 도착했을 때를 대비해 장비와 절차를 테스트할 기회를给我们었습니다."

그런 의미에서 도널드조핸슨은 NASA가 요구할 수 있는 모든 것을 제공했습니다. 과학적으로 풍부한 탐사 대상이었을 뿐만 아니라, 임무의 가장 야심찬 목표를 위한 완벽한 시험장 역할을 한 것입니다.