[아하! 우주] 조개 화석에서 찾은 300만년 전 소행성 충돌 흔적

[서울신문 나우뉴스]
조개 화석에서 찾은 300만년 전 소행성 충돌 흔적 미국 플로리다주(州)에서 발굴한 조개 화석에서 지금까지 알려지지 않은 소행성 충돌에 관한 새로운 증거를 찾아냈다고 과학자들이 밝혔다.

미국 해리스버그대 등 공동 연구진은 2006년 플로리다주(州) 새러소타 카운티 채석장에서 채집한 여러 조개 화석에서 ‘마이크로 텍타이트’로 여겨지는 작은 유리구슬 수십 개를 발견했다. 이는 소행성이 지구와 충돌할 때 녹은 암석의 입자가 하늘로 튕겨 올랐다가 식으면서 다시 결정이 된 것이다.

당시 사우스플로리다대 학부생이었던 마이크 마이어 해리스버그대 지구환경과학 조교수는 플로리다 자연사박물관 무척추동물 고생물학 로저 포텔 소장이 주도한 여름 현장 연구 프로젝트에서 화석화된 조개껍데기들을 발견해 그 퇴적물을 체로 걸러내는 작업을 하다가 이들 구슬을 발견했다.

마이어 조교수는 “정말 눈에 띄었다. 덩어리진 감자 모양의 모래알과 다른 작고 완벽한 구체의 구슬을 계속 찾아낼 수 있었다”고 회상했다. 그는 총 83개의 유리구슬을 발견했고 그 정체가 궁금해 여러 연구원에게 이메일을 보냈지만, 당시에는 누구도 이 구슬이 무엇인지 알지 못했다. 따라서 그는 이들 구슬을 한 상자에 넣어둔 채 10년 넘게 보관했다.

그러던 몇 년 전 마이어 조교수는 이들 구슬을 다시 처음부터 연구하기 시작했다. 그는 구슬들의 원소 구성과 물리적 특성을 분석해 석탄재 같은 산업 공정의 마이크로텍타이트와 화산암 그리고 부산물과 비교했다.그 결과 이들 구슬의 기원은 지구 환경이 아닌 외계를 가리키는 것으로 나타났다.

마이어 조교수의 분석에 따르면, 이들 구슬은 플로리다반도를 감싸고 있는 탄산 고원인 플로리다 플랫폼이나 근처에서 이전에 알려지지 않은 한 차례 이상의 작은 소행성 충돌의 산물이다.

이에 대해 마이어 조교수는 이번 논문에 발표하지 않았지만 한 실험에서 이들 구슬에 이국적인 금속 흔적이 있는 것으로 나타났다면서 이는 이런 구슬이 마이크로텍타이트임을 보여주는 추가 증거라고 설명했다. 구슬 대부분은 두 종의 조개( Mercenaria   campechiensis,   southern   quahogs ) 안에 들어 있었다.

이에 대해 연구에 참여한 로저 포텔 소장은 조개는 죽으면서 미세한 침전물과 입자가 안으로 흘러 들어간다고 설명했다. 시간이 지남에 따라 조개 위에 침전물이 더 많이 쌓이면서 조개는 훌륭한 저장 용기가 된다는 것이다.

이어 포텔 소장은 “이런 조개 안에는 온전한 게나 때로는 물고기 뼈도 발견할 수 있다”면서 “이는 표본을 보존하는 멋진 방법”이라고 덧붙였다.

이 신비한 구슬에서는 아직 더 많은 것을 알아낼 수 있다. 연구진은 이들 구슬을 각기 다른 시기의 지층에서 발견했기 때문이다.

이에 대해 마이어 조교수는 “이는 수천 년간 씻겨나간 지층 하나에서 텍타이트가 나온 것일 수도 있고 우리가 모르는 플로리다 플랫폼에 관한 수많은 영향의 증거가 될 수도 있다”고 말했다.

연구진은 이 마이크로 텍타이트의 연대를 추정할 계획이지만, 포텔 소장은 약 200만 년에서 300만 년으로 추정했다.

한 가지 이상한 점은 이들 구슬이 다른 소행성 충돌 잔해들과 구별되는 특징인 다량의 나트륨을 함유하고 있다는 것이다. 소금은 휘발성이 강해 고속으로 대기 중에 튕겨 나가면 일반적으로 소실된다.

마이어 조교수는 “이 높은 나트륨 함량은 충돌이 매우 가까운 위치에서 일어났음을 시사하므로 흥미를 유발한다. 적어도 어떤 충돌이 있든 간에 아주 많은 양의 암염이나 바다에 충돌했을 가능성이 있다”고 말했다.

자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘운석·행성과학’( Meteoritics  &  Planetary   Science ) 최신호에 실렸다.

사진=마이크 마이어/운석·행성과학

윤태희 기자  th 20022@ seoul.co.kr