“수성에 철(Fe) 많은 이유, 지구와 충돌 때문” <美 연구>

수성의 중심에 있는 풍부한 철 성분의 ‘기원’이 지구와의 충돌 때문이라는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다.

지구형 행성 중 하나인 수성의 중심은 전체 질량의 65%에 달하는 철로 이뤄져 있다. 과학자들 사이에서는 어떻게 수성이 이렇게 많은 양의 철을 가질 수 있었는지를 놓고 오랫동안 갑을논박이 지속됐다.

지구의 철 함량은 전체 질량의 32%에 불과하다. 수성의 특별함과 관련돼 많은 가설이 존재해 왔지만 미국 애리조나주립대학과 스위스 베른대학 공동 연구팀은 수성이 다른 행성과 달리 철 함량이 높은 것은 지구 또는 금성과의 오래전 충돌 때문이라고 주장했다.

연구를 이끈 애리조나주립대학의 에릭 앱허그 박사는 초기의 지구 또는 초기의 금성이 수성과 충돌하면서 수성의 표면 상당수가 떨어져 나갔고, 그 결과 중심부에 있는 철, 니켈만 남게 됐다고 설명했다.

이는 일명 ‘히트 앤드 런’(Hit and Run) 가설이며, 한차례 이상의 대형 충돌로 철과 가변성 휘발 성분 등만 남긴 절반 이상의 ‘땅덩어리’가 조각조각 나뉘어져 우주로 흩어졌다.

화성 역시 비슷한 충돌을 겪은 바 있지만 화성은 충돌이라고 하기에는 미미할 정도로 비껴 간 반면 수성은 몇 차례나 표면을 스치는 강한 충돌이 있었기 때문에 현재의 결과가 나타난 것.

연구팀은 수성이 최소 2차례 이상의 충돌을 겪은 뒤 주위의 다른 행성과 융합되고 규모가 점차 커지는 과정을 겪었으며, 당시 충돌로 떨어져나간 수성이 일부 성분은 지구 또는 금성에 정착했을 것이라고 밝혔다. 지구에 유독 암석이 많은 것도 충돌로 떨어져나간 수성 표면의 암성이 지구로 옮겨졌기 때문이라고 덧붙였다.

수성의 생성 비밀을 입증한 이번 연구의 자세한 내용은 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)에서 확인할 수 있다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr