글/ 적예(笛睿)
【정견뉴스】
지난 7월 4일부터 9일까지 온라인으로 진행된 지구화학분야 국제 학술회의 골드슈미트 콘퍼런스(Goldschmidt Conference)에서 약 35억~25억 년 전의 지구는 소행성 충돌이 잦아 지금까지 추정했던 것보다 10배는 더 많았다는 연구 결과가 발표되었다.
현재 사람들에게 널리 알려진 소행성 충돌은 지금부터 약 6천600만 년 전이다. 당시 직경 약 10km 정도 크기의 거대한 소행성이 지구와 충돌해 지금의 멕시코 유카탄 반도에 칙술루브(Chicxulub) 충돌구를 만들었다. 칙술루브 충돌구는 지구상 10대 충돌구 중 하나로 폭이 150km에 달한다. 이전 연구에서 알려진 것처럼 당시 충돌로 인한 거대한 재난으로 공룡의 멸종을 초래했다고 한다.
이번 연구에 따르면 지금부터 약 25억년에서 35억년 전에 칙수루브 충돌구와 유사한 규모의 충돌이 약 1500만년에 한 번씩 발생했다고 한다. 어떤 경우는 규모가 아주 커서 조성된 충돌구가 도시만하거나 심지어 작은 주(州)에 달할 정도로 컸다.
하지만 길고 아득한 지구 역사 중에서 대기층과 지각의 변화로 인해 이들 충격이 남긴 가장 선명한 기억들이 모두 지워져버렸다. 하지만 연구팀은 고대의 암석에 함유된 작은 알갱이인 소구체(spherules)에서 해결의 단서를 찾아냈다.
이번 연구를 주도한 미국 사우스웨스트연구소(약칭 SwRI)의 시몬 마치 박사에 따르면 거대한 충돌이 일어나면 지면의 물질이 녹아서 생긴 대량의 용융된 과립과 증기가 하늘로 솟구쳐 올랐다가 냉각되면서 대량의 작은 유리구슬 모양의 입자가 되어 땅에 떨어지는데, 충격의 규모가 클수록 이런 소구체가 두껍고 넓게 분포하기 때문에 충돌 규모를 알 수 있다.
이렇게 세계 각 지역에서 소구체 침적물 함량을 분석한 결과 초기 지구에서는 지금까지 과학자들이 알고 있던 것보다 10배 이상 많은 소행성 충돌이 있었다.
마치 박사에 따르면 고대에 이렇게 빈번한 대규모 충돌이 있었다면 필연적으로 지구 대기구조에 변화를 일으키고 지각 내 화학물질의 구조에도 큰 영향을 끼쳤을 거라고 한다.
“예를 들면, 이런 충돌이 지구 대기의 산소 함량에 영향을 끼쳤을 가능성이 있다. 이는 우리가 연구하고 있는 이 사건으로 조성된 영향의 하나다. 우리의 발견에 따르면 지구는 매번 대규모 충격으로 대기 중 산소함량에 큰 변동이 일어났을 것이다. 그런데 산소는 지구 생명을 지켜주는 중요 원소이기 때문에 이 사건과 관련해 지구 생명의 진화에도 큰 영향을 끼쳤을 것이다. 이런 연계는 더욱 연구할 가치가 있고 아마도 우리 연구팀의 다음 연구 주제가 될 것이다.”
케이프타운대학의 로살리에 토스테빈(Rosalie Tostevin) 박사는 연구에 직접 참여하진 않았지만 논평을 통해 “유감스럽게도 이들 충격으로 조성된 직접적인 증거가 남아 있는 게 너무 적어서 과학자들이 당시 상황을 전면적으로 볼 수 없었다. 이번 연구는 보다 좋은 관점을 제공해주며 초기 지구에서 소행성 충돌 횟수를 더 잘 이해할 수 있도록 도움을 준다.”라고 했다.
“이전까지 우리는 모두 지구 내부와 생명의 진화 역사에서 대기 중 산소함량을 추정해왔지만 사실 지구에 대한 우주의 충격이 새로운 대안을 제시해준다.”
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/269088