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[와우! 과학] 3500만 년 전 미국 초토화…소행성 충돌 증거 발견

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▲ 소행성 충돌의 결과인 텍타이트가 발견되는 지역(붉은색 선 안)과 충돌 지점(붉은 점), 그리고 연구를 위해 표본을 채취한 지역(노란색 점)

지구는 탄생 직후부터 끊임없이 소행성 충돌에 시달렸다. 대개는 무시해도 될 만큼 작은 크기지만, 6600만 년 전 수많은 생물의 멸종을 가져온 소행성 충돌처럼 큰 충돌도 있었다. 이런 대격변 탓에 기존의 생물이 사라지고 새로운 생물이 그 자리를 대신하면서 진화를 촉진하고 다양한 생명체가 등장하는 원동력이 된다.



하지만 조류를 제외한 공룡과 여러 중생대 생물을 멸종시킨 칙술루브 크레이터(충돌구)는 많은 연구 끝에 최근에야 그 존재가 확인됐다. 지구 표면은 지질 활동과 물에 의한 침식으로 지형이 계속 바뀌는 데다 바다의 면적이 넓어 크레이터를 확인하기 어렵기 때문이다. 하지만 과학자들은 오래된 지층에서 대규모 충돌의 흔적을 찾아 과거 설명할 수 없었던 급격한 환경 변화의 이유를 알아냈다.

북미 대륙의 지층을 연구하던 과학자들은 신생대 중반에도 대형 소행성 충돌이 있었다는 증거를 찾아냈다. 미 동부 해안을 중심으로 텍사스 면적의 10배에 달하는 광범위한 지역에서 대형 운석 충돌 시 볼 수 있는 텍타이트(tektite)가 발견됐기 때문이다. 높은 압력과 온도에서 만들어지는 텍타이트는 운석 충돌의 증거로 넓은 지역에서 발견된다는 이야기는 그만큼 충돌 규모가 크다는 뜻이다. 과학자들은 버지니아주와 메릴랜드주 사이의 체서피크만에서 원인이 되는 크레이터를 찾는 데 성공했다.(사진)

다만 최근까지도 체서피크만 크레이터의 정확한 충돌 시기에 대해서는 논쟁이 있었다. 미 애리조나 주립대학 연구팀은 크레이터에서 400㎞ 떨어진 바다 지층을 드릴로 시추해 그 정확한 연대를 밝힐 수 있는 동위원소를 찾아냈다. 우라늄-토륨-헬륨(uranium-thorium-helium) 연대 분석 결과는 충돌 시기가 3500만 년 전이라는 사실을 보여줬다. 이 시기 충돌의 결과로 북미 대륙은 물론 전 세계적으로 엄청난 충격이 있었을 것이다.

이 연구의 또 다른 중요성은 거대 소행성 충돌이 지구 역사상 얼마나 흔한지 알 수 있다는 것이다. 체서피크만 크레이터는 지름 40㎞ 크기로 지금까지 확인된 지구 크레이터 중 15번째로 큰 크기다. 칙술루브 크레이터가 지름 150㎞ 정도인 점을 고려하면 상대적으로 작은 크기지만, 그래도 파괴력은 엄청났을 것이다. 이런 대규모 충돌이 과거 얼마나 자주 발생하는지 알아낸다면 앞으로 발생 확률도 알아낼 수 있을 것이다.

사진=2014년 대양수심도(GEBCO) 세계 지도(대양수심도 운영위원회 홈페이지)

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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