일상 속의 과학
운석, 하늘에서 돌이 떨어졌어요
1888년 8월 22일 밤 8시 30분경, 이라크 북부의 한 마을에 무언가가 우수수 쏟아졌다. 비처럼 보였던 그것은 바로 운석! 여기에 맞아 한 남성이 사망했고, 다른 여성은 큰 부상을 입었다. 그 이후에도 약 10분간 운석이 쏟아지는 현상이 멈추지 않았다는 기록이 남아 있다. 하늘에서 돌멩이가 떨어지다니, 도대체 운석은 어떻게 만들어져서 지구에까지 떨어지는 걸까?
사람이 운석에 맞을 확률
운석은 소행성의 파편, 혹은 혜성의 조각이 우주로부터 지구에 떨어진 것을 말한다. 지표면에 떨어지려면 지구를 둘러싼 대기권을 지나와야 하는데, 대부분의 운석은 이 과정에서 다 타버린다. 별똥별 혹은 유성이라고 부르는 게 바로 그것이다.
그런데 여기에 사람이 맞을 확률은 얼마나 될까? 계산을 한번 해보자. 지구에 떨어지는 운석은 0.5㎏이 넘는 것만 한 해 평균 500개에 이른다. 지구 전체의 표면적을 5억㎢, 남한을 10만㎢으로 계산해보면 남한에는 0.5㎏보다 무거운 운석이 10년에 한 번꼴로 떨어진다는 계산이 나온다. (실제 계산은 몹시 복잡하니 다른 사람이 계산한 걸 좀 빌려오자…) 더 좁혀볼까. 위에서 내려다본 사람의 표면적을 0.8㎡으로 보면, 그가 운석에 맞을 확률은 지구 나이(45억 6000만 년)의 20만 배의 한 번꼴이다. 지구 인구 70억 명 가운데 누군가 운석에 맞아 죽을 확률은 11만 년만에 한 번꼴…. 그러니까 누군가 운석에 맞을 확률은 무척, 무척, 아주 무척 낮다고 할 수 있다.
그런데 그런 일이 종종 일어나기는 한다. 가장 잘 알려진 사례는 1954년 12월 1일 미국에서 일어난 운석 충돌 사건이다. 낙하하면서 여러 개의 조각으로 부서진 운석 파편 중 하나가 미국 앨라배마 주의 도시, 실라코우가의 한 가정집 지붕을 뚫고 떨어졌다. 무려 4㎏ 정도의 운석이었다. 이 조각은 라디오에 부딪혔다가 튕겨져 나와 낮잠을 즐기던 앤 호지스 부인의 옆구리를 할퀴어 상처를 냈다. 이 무단침입자는 그것이 떨어진 도시의 이름을 따서 ‘실라코우가 운석’이란 이름을 얻었지만, 사람들은 피해를 입은 부인의 이름을 따서 ‘호지스 운석’이라고도 부른다.
소행성 파편이 운석으로 떨어지기까지
운석의 기원인 소행성이 어떻게 만들어졌는지 알려면 태양계의 탄생까지 거슬러 올라가야한다. 태양계는 약 46억년 전, 은하계에 흩어져 있던 가스와 먼지(어떤 별이 죽고 남긴 가루들)가 모여들며 만들어졌다. 이 가스와 먼지의 집합체를 ‘성운’이라 부르는데, 일정 질량을 넘어선 성운은 중력에 의해 중심을 향해 수축하며 회전하기 시작해 일종의 원반 모양을 형성하게 된다. 이렇게 만들어진 원반의 중심에서 새로운 별이 만들어진다. 바로 원시 태양이다.
