지구로 접근하는 소행성의 속도를 어떻게 알 수 있는 건가요?
혜성이나 소행성들이 지구로 접근하는 경우가 있잖아요.
근데 뉴스 같은 걸 보면 '속도 OOkm로 접근중이다'라고 하는데 어떻게 속도를 알 수 있는 건가요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.
속도는 시간에 따른 이동거리 변화이기 때문에 결국 관측을 통해 어느정도 거리변화가 있는지로 계산하면 될 것 같네요
소행성을 발견하고 일정시간 후에 어느 위치에 있는지만 관측하면 될 것 같습니다
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
소행성이나 혜성의 속도를 측정하는 방법은 천문학에서 사용되는 여러 기술과 원리를 바탕으로 이루어집니다. 이러한 속도 측정은 주로 레이더 관측, 도플러 효과, 그리고 천체 역학 계산을 통해 이루어집니다. 소행성이나 혜성이 지구 가까이 접근할 때, 레이더를 사용해 속도를 측정할 수 있습니다. 지구에서 전파를 발사하여 소행성에 반사되도록 한 후, 그 반사된 신호가 돌아오는 시간을 측정합니다. 전파가 소행성에 닿아 다시 돌아오는 데 걸리는 시간을 계산하면 소행성의 거리를 정확하게 알 수 있습니다. 이후 연속적인 레이더 관측을 통해 소행성의 위치 변화를 추적하면 속도를 계산할 수 있습니다. 레이더 기술은 소행성의 접근 속도뿐만 아니라, 소행성의 크기, 표면 상태, 자전 속도 등을 알아내는 데도 유용합니다. 특히 지구와 가까운 소행성(Near-Earth Asteroids, NEA)들이나 혜성의 경우에는 이 방법이 매우 정확합니다. 도플러 효과는 천체의 속도를 측정하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 소리나 빛과 같은 파동이 관측자에게 다가올 때와 멀어질 때의 파장이 달라지는 현상입니다. 만약 소행성이 지구로 접근하고 있다면, 소행성에서 반사된 빛이나 전파의 파장이 짧아지고(파란색으로 이동), 반대로 멀어지면 파장이 길어집니다(붉은색으로 이동).이러한 도플러 이동을 분석하면 소행성이 지구를 향해 접근하는지 또는 멀어지는지, 그리고 그 속도를 정확하게 측정할 수 있습니다. 천문학자들은 소행성이나 혜성의 궤도를 분석하기 위해 천체 역학을 사용합니다. 이는 중력과 운동 법칙을 바탕으로 천체의 궤도를 계산하는 방법입니다. 소행성이나 혜성은 태양의 중력에 의해 궤도를 따라 움직이는데, 이를 관측하고 케플러 법칙과 뉴턴의 운동 법칙을 적용하면 궤도와 이동 속도를 예측할 수 있습니다. 소행성의 위치를 여러 시간에 걸쳐 관측하여 위치가 어떻게 변하는지 추적하면, 그 궤도와 속도를 계산할 수 있습니다. 이 계산은 매우 정교하고, 정확한 속도 예측을 가능하게 합니다. 소행성의 속도를 직접 측정하는 또 다른 방법은 광학적 관측입니다. 지상이나 우주에 있는 망원경을 사용하여 소행성의 위치 변화를 시간에 따라 지속적으로 추적합니다. 이 정보를 바탕으로 소행성의 이동 경로와 속도를 계산할 수 있습니다. 천문학자들은 소행성의 위치 변화를 측정하여 그 이동 속도를 분석하는데, 삼각 측량 기법을 통해 소행성의 거리를 알아내고, 시간이 지남에 따라 이 거리가 어떻게 변하는지 관찰합니다. 이러한 방법으로 소행성이 얼마나 빠르게 지구로 접근하고 있는지 계산할 수 있습니다. 소행성에서 반사된 빛의 스펙트럼을 분석하여 그 이동 속도를 알아낼 수도 있습니다. 빛의 스펙트럼은 소행성의 속도 변화에 따라 미세하게 변하며, 도플러 효과와 함께 사용되면 소행성의 속도를 측정하는 데 매우 효과적입니다. 만약 특정 소행성이나 혜성에 대해 우주 탐사선이 발사된 경우, 탐사선에서 직접 얻은 데이터를 통해 소행성의 속도를 측정할 수도 있습니다. 탐사선이 보내는 데이터는 매우 정밀하기 때문에 이를 통해 정확한 속도를 알 수 있습니다.