‘지구→우주→지구’…우주 나갔다 돌아온 ‘부메랑 운석’ [핵잼 사이언스]

애초 지구의 암석이 우주로 튕겨져 나간 후 다시 지구로 돌아온 이른바 '부메랑 운석'이 있다는 연구결과가 처음으로 나왔다. 지난 24일(현지시간) 미국 우주매체 스페이스닷컴 등 외신은 약 1만 년 전 지구를 떠난 후 다시 고향으로 돌아온 가능성이 있는 운석을 소개했다.

약 646g의 이 운석은 지난 2018년 프랑스 소르본 대학의 은퇴 교수인 알버트 잠봉이 처음 모로코의 상인으로부터 구매한 것이다. 지역 유목민이 사하라 사막에서 주운 것을 상인의 손을 거쳐 연구 목적으로 사들인 것. 이후 2년 전 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 지질학자 제롬 가타체카 박사 연구팀이 본격적으로 연구에 착수했고 공식적으로 이 운석은 'NWA 13188'라는 이름을 얻게됐다. 그리고 연구팀은 최근 프랑스 리옹에서 열린 국제지리화학 컨퍼런스에서 최초의 부메랑 운석이라는 내용을 담은 논문을 발표했다.

운석은 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 지구상에 떨어지는 대부분의 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다. 그러나 NWA 13188은 지구에 있다가 우주로 나간 후 다시 돌아왔다는 것인데 물론 이론적으로는 가능하다. 오랜 전 소행성이 지구에 떨어지면서 그 충돌 여파로 지구의 암석 일부가 우주로 튕겨나간 후 다시 지구 중력에 이끌려 돌아왔다는 것. 이에대한 근거로 연구팀은 크게 2가지 증거를 제시했다.

먼저 연구팀이 NWA 13188을 분석한 결과 성분이 놀랍게도 지구 고유의 화산암과 동일한 화학 성분을 가진 것으로 드러났다. 또한 만약 이 운석이 지구 대기를 뚫고 우주로 날아갔다면 고에너지 입자로 이루어진 은하우주선(galactic cosmic rays)에 노출되는데 이 과정에서 베릴륨-3, 헬륨-10, 네온-21과 같은 동위원소의 흔적을 남기게 된다. 연구팀은 NWA 13188에 이같은 원소가 확인됐는데, 지구상의 어떤 암석보다도 높지만 일반적인 운석보다는 낮다고 밝혔다. 이를 근거로 연구팀은 NWA 13188이 지구 대기권에 재진입하기 전 지구 궤도에서 최소 2000년 이상을 보냈다고 주장했다. 또다른 증거는 NWA 13188이 운석의 겉표면에서 관찰되는 검붉은색의 얇은 껍질인 용융각(Fusion Crust)이 확인되는데 이는 지구 대기를 통과할 때 생긴다. 　

다만 이같은 연구팀의 가설에도 검증하기 힘든 여러 문제가 있다. 먼저 이 운석을 우주로 날려보낼 정도면 화산폭발보다는 소행성 충돌이 유력한 데 그에 걸맞는 충돌 크레이터가 없다. 최소 1만 년 전에 1㎞ 크기의 소행성이 지구에 충돌했다면 지구에는 약 20㎞ 크레이터에 생성되는데 지구상에는 이같은 젊은 크레이터가 없다는 것. 그러나 아프리카 대륙에는 아직 검증이 필요한 수십 개의 크레이터가 있어 이같은 가능성을 배제할 수는 없다.

이에대해 오스트리아 비엔나 자연사박물관 루도비크 페리에르는 "더 많은 연구가 필요한 흥미로운 암석임에는 분명하다"면서도 "소행성이 충돌하면 지구 암석이 녹을 정도로 국지적인 압력과 온도를 극한으로 증폭시키기 때문에 젊은 분화구라면 그 내부가 여전히 뜨거울 것"이라고 지적했다. 

박종익 기자 pji@seoul.co.kr