22억년 전 소행성 충돌구, 빙하기 끝내는 것 도왔을 수도

호주 커틴 대학 제공
영국 BBC 홈페이지 캡처

지구에서 가장 오래 된 소행성 충돌구(크레이터)가 호주 남서부에서 확인됐다. 지구 나이를 45억년쯤으로 추정하는데 그 절반에 가까운 22억년쯤 된 것으로 추정된다. 어쩌면 빙하기를 끝내는 데 이 소행성의 충돌이 도움을 줬을지 모른다고 과학자들은 보고 있다.

호주 웨스트 오스트레일리아주에 있는 야라부바(Yarrabubba) 충돌구다. 퍼스로부터 북동쪽으로 600㎞ 떨어진 지점이다. 워낙 오랜 시간 침식이 진행돼 사람 눈으로는 충돌구인지 알 수가 없다. 국제우주정거장(ISS)에서도 쉽게 눈으로 판별할 수가 없다.

호주 커틴 대학 연구진은 이 지역에서 발견된 바위나 돌에서 소행성 충돌 때 열로 재결정화된 광물인 지르콘, 모나자이트 등을 분석한 결과, 22억 2900만년 전쯤에 지구에 충돌했을 것으로 본다고 결론 내렸다. 연구 결과는 22일 과학잡지 네이처 커뮤니케이션즈에 발표된다고 영국 BBC가 전했다.

이 삭막하게 건조한 아웃백 지역에서 처음 크레이터의 존재가 처음 확인된 것은 1979년이었다. 하지만 누구도 이 충돌구의 나이를 측정해 볼 생각도 하지 않았다. 과학자들은 자기장을 측정한 결과 이 충돌구의 직경이 70㎞에 이르는 것을 밝혀냈다.

연구진을 이끈 크리스 커클랜드 교수는 “너무 오래 돼 지형이 너무 평평해졌지만 그곳의 바위들은 확연히 구분된다”고 말했다. 지금까지는 남아프리카 브레드포트 돔이 가장 오래 된 소행성 충돌구로 알려졌는데 이를 거의 2억년이나 끌어올린 것이다. 커클랜드 교수는 “웨스트 오스트레일리아 지질이 워낙 오래 돼 이 지역에 관심이 많았지만 이 충돌구가 이렇게 오래 됐을 것이라고는 미처 짐작하지 못했다”면서 “그곳에는 발견되길 기다리는 더 오래 된 충돌구가 있을 가능성이 절대적이다. 하지만 껍질(crust)을 파악하기 어렵다는 이유로 침식해 결과적으로 지구의 초기 역사를 잃을 가능성이 있다”고 말했다.

바르랑기 바위에서 굽어본 야라버바 분화구 모습. 시간이 너무 많이 흘러 침식 등으로 평평해져 맨눈으로는 분화구인지 알아보기도 어렵다.
티몬스 에릭슨 제공
영국 BBC 홈페이지 캡처

또 하나 주목할 점은 충돌 순간이 지구가 빠르게 따듯해지기 시작한 시간과 겹친다는 것이다. 이 전의 지구는 얼음이 얇은 막으로 에워싼 눈송이(SNOWBALL EARTH) 같았는데 어느 순간 얼음이 녹고 지구는 갑자기 따듯해지기 시작했다는 것이다. 이 소행성의 충돌이 우리 행성의 기후 변화에 상당한 역할을 했다는 것이다.

연구진은 모델링 작업을 통해 몇 ㎞ 두께의 얼음을 소행성이 뚫고 지나간 뒤 물이 엄청나게 퉁기며 온실가스를 만들어 대기로 바뀌었다고 봤다. 원생대(原生代, Proterozoic era)인데 산소가 이제 막 대기 중에 출현하고 복잡한 생명체는 아직 등장하지 않았던 때다. 아직 모델링 작업에 필요한 여러 정보가 충분히 갖춰져 있지 않아 아직 포괄적인 이론으로 정립하기엔 모자람이 있다. 하지만 “돌들은 지구에 엄청난 영향을 미쳤음을 얘기해줄 수 있다”고 연구진은 봤다.

지구가 더워지기 시작했다는 다른 가설은 화산 분출이 대기 중에 탄소 이산화물을 배출했기 때문이라고 보는 것이다.

임병선 기자