[핵잼 사이언스] 지구보다 오래됐다…사하라 사막 운석은 원시행성 파편

지난해 5월 사하라 사막에서 발견된 운석은 지구가 탄생하기 전에 만들어진 한 원시행성의 파편이라는 사실이 밝혀졌다. ‘에르그 셰시 002’(이하 EC 002)라는 이름이 붙여진 이 고대 운석은 46억 년 전쯤 생성된 것으로 대부분 화산암의 일종인 안산암으로 이뤄져 있어 한 초기 행성의 마그마 분화 활동으로 지각에서 떨어져 나온 것이라고 전문가들은 추정한다.

프랑스 서브르타뉴대(UBO) 장알릭스 바라 교수가 이끄는 국제연구진은 ‘EC 002’로 불리는 이 고대 운석은 한때 액체 상태의 용암이었지만 10만 년간 냉각되고 굳어진 뒤 지구에 도달한 파편이라고 판단했다.

작고 둥근 알갱이인 콘드룰이 포함된 콘드라이트와 달리 콘드룰이 없어 아콘드라이트로 분류되는 이 석질운석은 원시행성에서 유래한다. 이런 암석은 또 지구의 암석과 비슷해 보여 학계에서는 보기 드문 발견으로 여겨진다.

이 운석의 명칭은 알제리에 있는 셰시 사막(에르그 셰시)의 지명에 따왔다. 이 사막에서는 총 31㎏에 달하는 운석 여러 개가 발견됐다. 이중 대부분이 현무암질인 것과 달리 EC 002는 주로 안산암으로 이뤄져 있어 나트륨과 철 그리고 마그네슘이 풍부하게 함유돼 있다. 이런 점을 고려해 이번 운석은 지금까지 발견된 운석 가운데 가장 오래된 자성 광물이기도 하다고 연구진은 설명했다.

연구진은 이 운석의 마그네슘과 알루미늄 동위원소를 조사하는 방식으로 연대를 측정해 약 45억6600만 년 전에 형성됐다는 것을 알아냈다. 이는 지금까지 발견된 가장 오래된 운석보다 100만 년 이상 오래된 것이고, 약 45억4300만 년 전 형성된 것으로 알려진 지구보다도 훨씬 더 오래됐다는 것을 보여준다.

연구진은 이 운석에 노란색과 녹색으로 된 반점도 있으며 결이 거칠고 짙거나 옅은 황갈색이라고 설명했다.

또 연구진은 다른 소행성과 같은 천체를 관찰해도 EC 002에서 반사된 파장과 일치하는 파장은 발견되지 않았다는 점에 주목한다.

이 운석은 또 광물 구성의 58%가 이산화규소로 돼 있어 이전에 발견된 다른 운석들보다 희소하다. 왜냐하면 이런 광물은 지구의 화산 지대에서 흔히 발견되기 때문이다.

이에 대해 연구진은 “당시 인산암질의 지각을 가진 원시행성은 빈번하게 존재했을 것이지만, 지금까지 관측한 어떤 소행성에서도 이번 운석과 같은 스펙트럼 특징이 없다는 점에서 이런 천체는 그후 더 큰 천체의 일부분이 됐거나 파괴돼 거의 소멸했다는 점을 시사한다”고 설명했다.

자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보’(PNAS) 최신호에 실렸다.

사진=대릴 피트/미국 메인광물보석박물관

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr