공룡 멸종시킨 ‘운석의 비밀’ 풀렸다 / "6600만년 전 소행성 지구충돌로 포유류 93% 멸종"/소행성 대충돌로 공룡 멸종한 지구, 채 회복되기 전 2차 충돌 / 정말 운없는 공룡..6600만 년 전 멸종의 ..

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공룡 멸종시킨 ‘운석의 비밀’ 풀렸다 / "6600만년 전 소행성 지구충돌로 포유류 93% 멸종"/소행성 대충돌로 공룡 멸종한 지구, 채 회복되기 전 2차 충돌 / 정말 운없는 공룡..6600만 년 전 멸종의 ..

이름없는풀뿌리 2015. 8. 4. 13:19

우주 대충돌이 공룡 멸종 초래입력2007.09.06 09:54

약 1억6천만년 전 우주에서 두 소행성이 충돌하면서 생긴 대형운석이 공룡의 멸종을 가져왔다는 새로운 연구가 나왔다. 미국-체코 공동 연구진이 네이처지 최신호에 발표한 연구 보고서에 따르면 화성과 목성 사이 궤도를 돌던 소행성들이 부딪힐 때 생긴 파편들이 내 태양계에 떠돌아다니면서 지구와 달, 금성과 화성 등에 충돌해 대규모 운석공을 만든 것으로 나타났다.

연구진은 컴퓨터 모델을 통해 지름이 각각 170㎞, 60㎞인 두 소행성의 충돌이 있었음을 추정할 수 있었다면서 이 때 생긴 지름 10㎞의 운석들 가운데 하나가 1억년을 떠돌다가 6천500만년 전 멕시코 유카탄 반도의 칙술룹 지역에 떨어져 지구 기후를 변화시키고 공룡을 멸종시킨 것으로 보인다고 밝혔다. 이들은 탄소화학과 시간여행, 조각그림 맞추기 등의 기법을 동원해 태양계를 형성하고 남은 부스러기들의 운동을 재현하면서 같은 궤도를 돌던 소행성 일족 밥티스티나(298)의 행적을 집중적으로 추적했다.

그 결과 1억9천만~1억4천만년 전 일족 가운데 지름 170㎞의 소행성과 지름 60㎞정도의 다른 소행성이 충돌해 지름 10㎞ 이상의 파편 300여개와 지름 1㎞ 이상의 파편 14만개를 만들어냈으며 이런 운석들은 이른바 야르코프스키 효과에 따라 새로운 궤도에 진입한 뒤 그 중 큰 것들은 내태양계의 인력에 끌려 소행성 띠를 벗어난 것으로 나타났다.

이렇게 내태양계로 진입하는 과정에서 많은 운석들이 행성들과 충돌해 사라진 것으로 나타났는데 1억800만년 전 달과 충돌한 운석은 지름 85㎞의 타이코 운석공을, 6천500만년 전 유카탄에 떨어진 더 큰 운석은 지름 180㎞의 칙술룹 운석공을 만든 것으로 추정됐다. 학자들은 칙술룹 운석공을 만든 충돌체와 관련된 물질을 조사한 결과 밥티스티나 일족을 구성하는 암석과 관련이 있는 것으로 드러났다고 밝혔다. 이들은 칙술룹 운석공의 퇴적물 표본에서 밥티스티나 일족을 비롯한 극소수 운석에만 있는 성분인 탄소질 콘드라이트를 발견했다.

연구진은 칙술룹 크레이터를 만든 것이 밥티스티나 일족에 속하는 운석에 의한 것일 가능성이 90% 이상이며 이 운석공이 혜성에 의해 생겼을 가능성은 거의 없다는결론을 내렸다. 이들은 또 지름 4㎞의 운석이 1억800만년 전 달에 타이코 운석공을 만들었을 가능성이 70%라고 밝히고 칙술룹에 비해 이처럼 가능성이 떨어지는 것은 시뮬레이션에만 의존했기 때문이라고 설명했다.

한편 이 연구와 무관한 브뤼셀 자유대학의 학자들은 네이처지에 함께 실린 논평을 통해 "외태양계에서 떠돌이 혜성이 돌진하는 거의 불가능한 사태만 제외한다면 칙술룹 운석공을 만든 것은 밥티스티나 운석일 가능성이 매우 크다"고 말했다. (서울=연합뉴스)

공룡 멸종시킨 ‘운석의 비밀’ 풀렸다

입력2007.09.07 03:01

화성과 목성 사이의 궤도를 돌던 소행성들이 충돌해 운석 파편이 떨어져 나와(위쪽) 그중 하나가 지구에 부딪치는 것을 보여 주는 컴퓨터 3차원 영상. 사진 출처 사우스웨스트 연구소

지구상에서 공룡이 멸종한 것은 운석 충돌에 따른 기후변화에 의한 것이라는 연구결과가 나왔다.

지금까지 학계에서는 운석이 지구와 충돌해 수십∼수백 년 동안 먼지 구름이 지구를 뒤덮어 이로 인한 기후변화로 공룡이 멸종했다는 설이 꾸준히 제기됐다. 하지만 이 운석이 어디서 왔는지에 대한 설명은 부족했다.

과학전문지 네이처 최신호에 따르면 미국과 체코 과학자들이 이에 대해 과학적 해명을 제시했다고 로이터통신이 6일 보도했다.

연구에 따르면 공룡 멸종은 약 1억9000만∼1억4000만 년 전 화성과 목성 사이의 궤도를 돌던 지름이 각각 170km와 60km인 두 소행성이 충돌하면서 시작됐다. 소행성 충돌로 지름 10km 이상의 파편 300여 개와 지름 1km 이상의 파편 14만여 개가 생겨났는데 학계에서는 이를 ‘밥티스티나 소행성군’이라고 부른다. 이 소행성군의 일부가 ‘야르콥스키 효과’에 의해 궤도가 바뀌었다. 야르콥스키 효과는 소행성이 태양으로부터 흡수한 에너지를 한 방향으로만 방출하면 반대 방향으로 소행성이 밀려난다는 이론이다.

이처럼 궤도를 바꾼 소행성 가운데 지름 10km의 운석 하나가 1억 년가량 우주에서 떠돌던 끝에 6500만 년 전 멕시코 유카탄 반도의 칙술룹 지역에 떨어졌다.

연구진은 시간 여행, 조각 그림 맞추기 등 다양한 기법을 동원해 밥티스티나 소행성군의 행적을 집중적으로 추적한 끝에 이 같은 결론을 내렸다고 네이처는 소개했다. 주성하 기자

zsh75@donga.com

쥐라기 공룡과 소행성 파편의 관계

발행일 : 2007.09.15 / WYC B12 면 기고자 : 김봉규

멕시코 유카탄 반도에 있는 칙술룹(Chicxulub) 운석구는 소행성의 파편이 떨어져서 생긴 지름 180km의 거대한 구덩이이다. 미국과 체코의 일부 과학자들은 네이처지를 통해, 이 운석구가 그 동안 공룡멸종의 원인으로 주장돼 왔던 운석 충돌설을 뒷받침한다는 내용의 시뮬레이션 결과를 발표했다. ▶연합뉴스 9월7일자 보도

중생대의 마지막 시기인 쥐라기는 6500만 년 전 지구 전체를 뒤덮는 거대한 지각변동과 화산폭발로 그 끝을 맺는다. 화산폭발로 분출된 엄청난 먼지는 하늘을 가득 메워 햇빛을 차단하고 지구를 빙하기로 몰아갔다. 결국 많은 생명체들이 멸종되었고, 그중에는 공룡도 있었다.

무엇이 그런 재앙을 불러 일으켰나. 20세기 후반까지만 해도 과학자들은 그 원인을 지구 내부에서 찾으려 했다. 예컨대 거대한 지각들이 움직이면서 엄청난 힘으로 서로 부딪혀 땅을 뒤집어 버리고, 그 틈 사이로 화산들이 폭발했다는 것이다. 일리 있는 말이다. 지각들은 지금도 충돌하고, 그 결과로 지진과 화산이 발생하기 때문이다.

그렇다고 지구 전체를 뒤흔드는 지각의 충돌이 과연 가능한 일인가? 다른 원인은 아닐까? 예를 들면 소행성이나 혜성이 지구와 충돌해 그런 결과를 초래할 수도 있지 않은가? 달에 운석구덩이들이 많은 걸 보면 지구에도 수많은 운석들이 떨어졌다는 것은 당연한 일이다. 단지 지구의 운석구덩이들은 풍화와 침식에 의해 그 흔적이 대부분 사라졌을 뿐이다.

K-T 층이 일찌감치 그 증거로 제시되었다. K-T 층이란 쥐라기가 끝날 때 만들어진 아주 얇은 지질층인데, 이리듐이 많이 포함되어 있다는 특징이 있다. 이리듐 물질이 지구에는 드물지만 소행성에 많이 포함되어 있다는 점에 주목한 것이다. 계산을 해봐도 얼추 맞아떨어진다. 지름 10㎞ 정도의 소행성이 지구에 충돌하면 100㎞보다 큰 운석구덩이가 만들어지고, 진도 10의 초강진이 발생된다. 그로 인해 지구 전체를 뒤흔들어 대규모의 지각변동과 동시다발의 화산폭발이 가능하다. 게다가 지구와 충돌해 산산조각이 난 소행성의 파편들 중 많은 양은 먼지가 되어 하늘로 올라갔다가 화산먼지와 함께 땅에 떨어져 K-T 층을 만들 수도 있다.

이제 증거 보완이 필요하다. 무엇보다 그 충돌로 만들어진 운석구덩이를 찾는 일이다. 그런데 알고 보니 그 구덩이는 이미 1978년에 멕시코의 한 석유회사에서 일하던 지질학자에 의해 발견되었다. 크기는 무려 180㎞. 그러나 그는 그것을 단순히 거대한 구덩이로만 알고 있었다. 게다가 그 정보는 회사 비밀로 취급되어 논문으로는 발표되지 못하고 단지 지질학회에 간단한 보고로만 끝나버렸다. 한 수 더 떠 그 발표장엔 청중들이 거의 없었는데 아이러니하게도 당시 대부분의 지질학자들은 같은 날 다른 장소에서 있은 ‘운석의 지구 충돌’이란 발표장에 몰려갔다. 중요한 발견이 세상에 제대로 알려지지 않은 것이다.

그리고 1990년. 애리조나대학의 대학원생인 힐드브란드는 멕시코 주변의 아이티공화국에서 K-T 층에 대한 연구를 하다가 동일한 운석구덩이를 발견한다. 그는 휴스턴 지방신문의 한 기자가 이미 멕시코 지질학자에 의해 발견된 것이라 귀띔해 해주기 전까지만 해도 자신이 처음 발견한 것이라 확신했다. 비록 첫 발견은 아니지만 대신 그는 그 구덩이가 운석의 충돌로 만들어진 것이라는 여러 증거들을 제시하였다. 이후 이 구덩이에 대한 지속적인 연구를 통해 나이가 6500만년이란 것도 밝혀졌다.

이쯤 되자 많은 과학자들은 ‘지구충돌설’에 줄을 서기 시작했다. 그러나 미심쩍은 점도 없지는 않았다. 확률적으로 그처럼 큰 소행성이 지구와 충돌할 가능성이 있느냐 하는 점이다. 나아가 도대체 어떤 소행성이 지구와 부딪혔단 말인가.

그 결과가 얼마 전 체코-미국 합동연구자들에 의해 발표되었다. 그들은 최근 2억년 동안 큰 운석들이 지구와 달에 이전보다 빈번히 부딪혔다는데 주목하였다. 그 원인 제공자로 그들은 밥티스티나 소행성족(族)을 꼽았다. 소행성족이란 궤도가 비슷한 소행성들의 집합이다. 이들은 원래 하나의 큰 덩어리지만 다른 소행성과 충돌해 산산조각이 난 것들이다.

이들은 밥티스티나 소행성족의 운동을 역추적하여 과거의 행적을 알아보았다. 그 결과 이 소행성족은 원래 크기가 170㎞나 되는 하나의 큰 소행성이었는데, 1억6000만년 전 다른 소행성과 충돌해 1000개 이상으로 조각난 파편들임을 알게 되었다. 원래의 소행성은 원래 지구에서 멀리 떨어져 있었지만 충돌로 만들어진 파편들은 서서히 궤도가 변경되었고, 일부는 지구나 달까지 와서 부딪혔다는 것이다. 그들의 계산에 따르면 4㎞ 정도 되는 파편 하나는 1억800만년 전 달에 부딪혀 지름 85㎞의 거대한 운석구를 만들었고, 6500만년 전에는 크기가 10㎞나 되는 거대한 파편이 지구와 충돌해 유카탄 반도에서 발견된 거대한 운석구를 만들었다는 것이다. 그 가능성은 90%로 추산되었다.

유카탄 반도에서 발견된 운석구덩이의 이름은 운석구의 중심에 있는 도시 이름을 따 ‘칙술룹’ 운석구라 부른다. 기묘하게도 그 이름의 어원은 원어로 ‘악마의 꼬리’란 뜻을 갖고 있다. 불행히도 이 운석구는 세월이 흘러 지하에 묻혀 있기 때문에 인공위성을 이용한 중력사진 등에 의해 그 모습을 확인할 수 있다. 현재 육안으로 볼 수 있는 것은 과거의 운석구를 덮고 있는 흙더미이다.

어떤 이는 유카탄 반도에 떨어진 소행성이 인간에게는 가장 큰 행운이라 주장한다. 그로 인해 공룡의 시대가 막을 내리고 포유류의 시대가 시작되었기 때문이다. (김봉규·한국천문연구원 대덕전파천문대 대장)

"6600만년 전 소행성 지구충돌로 포유류 93% 멸종"

뉴시스 | 박상주 | 입력 2016.06.21. 03:07

서울=뉴시스】박상주 기자 = 6600만 년 전 백악기 당시 소행성의 지구 충돌로 인해 공룡을 포함한 지구상 포유류의 93%가 멸종했다는 연구결과가 나왔다. 영국 인디펜던트는 20일(현지시간) 영국 바스대학 과학자들이 소행성 충돌 당시의 화석 기록들을 분석한 결과 이제까지 알려진 것보다 대멸종의 규모가 훨씬 컸던 것으로 밝혀졌다고 보도했다. 이번 연구를 주도한 닉 롱리치 박사는 “당시 희귀종들의 멸종 위험이 더 높았다. 숫자가 적었던 만큼 화석도 잘 발견되지 않았다. 생존한 종들은 개체수가 많았던 것들이다. 화석의 수도 그만큼 쉽게 발견된다. 화석 기록들은 생존한 종들 중심으로 편향돼 있다. 당시 사라진 포유류 종들은 우리가 이제까지 생각했던 것보다 훨씬 많다”라고 말했다.

【서울=뉴시스】영국 인디펜던트는 20일(현지시간) 영국 바스대학 과학자들이 소행성 충돌 당시의 화석 기록들을 분석한 결과 이제까지 알려진 것보다 대멸종의 규모가 컸던 것으로 밝혀졌다고 보도했다. 6600만 년 전 백악기 당시 소행성의 지구 충돌로 인해 공룡 뿐 아니라 지구상 포유류의 93%가 사라졌다는 것이다. <출처: 인디펜던트> 2016.06.20.

바스대학 연구진은 소행성의 영향이 실제보다 작은 것처럼 왜곡됐던 이유는 대재앙 이후 지구 생명체들이 빠른 속도로 재생됐기 때문으로 분석했다. 소행성 충돌 이후 30만년 만에 지구상 종들의 수는 대멸종 전보다 2배 이상 늘었다는 것이다. 소행성의 충돌로 인해 식물과 동물이 파괴되면서 큰 동물들의 먹이 감이 크게 줄었다. 이로 인해 몸집이 큰 동물들은 고양이 크기로 개체 크기를 줄였을 것으로 추정되고 있다. 롱리치 박사는 “대멸종 이후 포유류들의 번식은 아주 훌륭했다. 그렇기 때문에 소행성의 충돌이 그리 심하지 않았던 것으로 왜곡됐다. 그러나 우리의 연구 결과 포유류들은 도마뱀이나 거북이, 악어 등 다른 종들보다도 더 큰 타격을 받은 것으로 나타됐다”라고 주장했다.

6500만년 전 지구 충돌 소행성, 높이 1.5km 쓰나미 일으켰다 (연구)

윤태희 입력 2019.01.09. 11:01

[서울신문 나우뉴스]

약 6500만 년 전, 공룡을 멸종으로 내몰았던 거대 소행성의 충돌이 지구 역사상 가장 큰 쓰나미(해일)를 일으켰다는 분석 결과가 나왔다. 미 과학전문 라이브사이언스는 7일(현지시간) 지난달 14일 워싱턴DC에서 열린 미 지구물리학연맹(AGU) 연례 학술회의에서 발표된 이같은 연구 결과를 소개했다. 오늘날 멕시코 유카탄 반도에는 이른바 ‘칙술루브 크레이터’로 불리는 지름 180㎞의 거대 운석공이 남아있다. 과학자들은 이 운석공이 적어도 폭 14㎞짜리 소행성(혹은 운석)이 충돌해 생겼다고 추정한다.

그런데 미국 미시간대 연구진은 이 충돌로 처음에 높이 1.5㎞에 달하는 거대 쓰나미가 발생해 멕시코만을 시작으로 전 세계로 확산해 막대한 피해를 끼쳤다는 것을 최신 시뮬레이션 기술로 추정해낼 수 있었다. 이는 공룡을 비롯한 지구상 생물 4분의 3을 사라지게 한 칙술루브 소행성이 우리 지구에 지금까지 생각보다 훨씬 큰 영향을 줬음을 시사하는 것이다. 연구를 이끈 몰리 레인저 연구원은 “이 소행성은 현대사에서 볼 수 없었던 전지구적인 거대 쓰나미를 일으켰다”고 말했다.

연구팀에 따르면, 쓰나미는 멕시코만을 시작으로 24시간 안에 대서양으로 빠르게 퍼져나갔고 중앙아메리카 해로를 통해서도 태평양으로 확산했다. 이는 진행하는 파도가 장애물과 충돌해 되돌아오는 현상인 ‘파반사’ 때문에 쓰나미가 48시간까지 퍼져나간 복잡한 패턴을 만들었기 때문. 연구에 참여한 브라이언 아르빅 연구원도 “유속은 초속 20㎝를 넘었으며 쓰나미는 소행성 충돌 지점으로부터 6000㎞ 넘게 바닷속 침전물을 휘저을 수 있었다”면서 “그건 역사상 가장 큰 쓰나미 중 하나였을 것”이라고 설명했다.

또한 연구팀은 이 쓰나미는 오늘날 기록상 가장 큰 쓰나미 중 하나인 2004년 12월 26일 인도양 쓰나미보다 2600배 정도 강력했다고 추산한다. 레인저 연구원은 “이 연구는 소행성 충돌이 전 세계 대기와 생물권에 큰 영향을 끼쳤을 뿐만 아니라 그 영향이 전 세계 대부분 해양에서 감지할 정도로 엄청난 쓰나미를 일으켰음을 시사한다”면서 “멕시코만의 해수는 시속 143㎞에 달하는 빠른 속도로 이동했을 것”이라고 말했다.

연구팀에 따르면, 초기 1.5㎞에 달하던 쓰나미는 이후에도 거대한 파도를 일으키며 전 세계 대양을 뒤흔들었다. 멕시코만 일부 지역에서는 100m, 다른 지역에서는 20m에 달하는 파도를 일으켰다. 반면 남태평양과 북대서양에 도달한 파도의 높이는 14m였고 북태평양에서는 4m였다. 참고로 오늘날 남반구에서 기록된 가장 큰 파도는 지난해 5월 뉴질랜드 근처에서 발생한 평균 23.8m짜리 파도였다. 자세한 연구 결과는 조만간 동료검토 저널에 발표될 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

6600만년 전 그날 거대한 불덩어리가 떨어졌다..소행성 충돌 직후 분석

이정아 기자 입력 2019.03.31. 16:50

대형 쓰나미와 구슬 크기의 암석 소나기 등으로 대멸종 일으켜

미국 연구팀이 노스다코타의 지층을 관찰해 공룡이 멸종한 주 원인이 칙술루브 소행성 충돌이라는 연구 결과를 발표했다. 그림은 쓰나미에 휩쓸린 동식물을 상상한 것. 로버트 드팔마 제공

미국 과학자들이 수천 만 년 전 대멸종의 원인이었던 소행성이 충돌한 직후 어떤 일이 일어났는지 추정하는 연구 결과를 발표했다. 학계에서는 약 6600만 년 전 멕시코 유카탄 반도에 칙술루브(Chicxulub) 소행성이 떨어짐으로써 공룡을 비롯한 전세계 동식물의 4분의 3이 사라지는 대멸종이 일어났다고 보고 있다. 그런데 최근 미국 캔자스대 지질학과 연구팀이 미국 중북부인 노스다코타의 지층을 관찰해, 칙술루브 소행성이 지구에 떨어진 직후 수십 분~수 시간 동안 어떤 일이 일어났는지를 추정하는 연구 결과를 국제학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)' 4월 1일자에 발표했다.

칙술루브 소행성은 폭 12km로 거대했고 부딪칠 당시 충돌구의 크기만 지름 약 100km, 깊이 30km에 이르렀을 것으로 추정된다. 이후 주변 기반이 무너지면서 현재 남아 있는 충돌구의 크기는 지름 약 200km, 깊이 수 km에 이른다.

연구팀은 노스다코타 지층 중 발굴 중인 '태니스' 부분에서 소행성 충돌 뒤의 대사건의 흔적이 고스란히 남아 있는 화석들을 찾았다. 물고기와 나뭇잎 화석과 심지어 나무에서 흘러나온 수액(호박) 등에 지름 5mm 정도로 작은 구슬 같은 돌이 박혀 있었다. 연구팀은 충돌 당시 수십억 톤에 이르는 바위가 녹거나 증발해 하늘 전 방향으로 퍼졌다가, 공기 중에서 굳으면서 땅에 비처럼 쏟아졌다고 추정했다. 연구팀은 이 '암석 비' 때문에 곳곳에서 큰 불이 났을 것으로도 추정했다.

이곳은 소행성이 떨어진 지점으로부터 3000km나 떨어져 있다. 연구를 이끈 로버트 드팔마 연구원은 "담수 어류와 육상 척추동물, 나뭇가지와 통나무, 암모나이트 등 해양생물 등이 쓰나미에 한데 휩쓸려 왔다"면서 "일반 쓰나미였다면 내륙 지방인 여기까지 휩쓸려 오는 데 17시간 이상이 걸렸겠지만, 소행성이 떨어질 때 규모 10~11 정도의 지진이 일어나며 수km에 이르는 쓰나미가 발생해 수십분 밖에 걸리지 않았을 것"이라고 말했다.

이날 PNAS에는 월터 알바레즈 미국 버클리 캘리포니아대 지구행성과학과 연구팀의 연구 결과도 실렸다. 이들은 백악기-팔레오기 경계 지층을 관찰한 결과 지구상 암석에는 거의 없지만 운석에는 풍부한 원소인 이리듐이 잔뜩 쌓여 있는 것을 발견했다. 이리듐은 태니스 지층에도 잔뜩 남아 있다. 당시 소행성 충돌이 세계적으로 큰 영향을 미쳤음을 나타내는 증거다.

공룡대멸종의 날 충돌구에 쌓인 암석으로 입증된 비극

입력 2019.09.10. 04:01

숯·바닷물에 휩쓸려온 자갈·황 성분 날아간 암석 등

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 약 6천600만년 전 지금의 멕시코 유카탄반도 인근에 소행성이 떨어져 공룡 대멸종이 시작된 바로 그날 충돌 현장에서는 어떤 일이 벌어졌을까. 초대형 화재가 발생하고 쓰나미가 일었을 뿐 아니라 광물에 포함돼있던 황(S)이 대기 중으로 날아올라 햇볕을 차단함으로써 혹독한 겨울이 시작돼 결국 공룡을 비롯한 지구상의 생물 75%가 멸종했을 것이라는 게 가장 유력한 가설로 제기돼 왔는데 이를 뒷받침하는 구체적인 증거들이 제시됐다.

미국 텍사스대학에 따르면 이 대학 잭슨지구과학부 지구물리학연구소(UTIG)의 숀 굴릭 교수가 이끄는 연구팀은 유카탄 반도 인근에서 시추공으로 채취한 암석에 대한 분석 결과를 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실었다. 연구팀은 소행성이 떨어진 지점에서 채취한 암석에 숯과 함께 쓰나미로 역류한 암석이 뒤섞여있고, 황 성분이 현저히 낮은 점 등을 그 증거로 제시했다.

지난 2016년 유카탄반도 인근에서 국제해양탐사프로그램을 이끌고 시추작업을 한 굴릭 박사는 "(이 암석들은 소행성이 떨어진) 그라운드 제로 내에서 회수할 수 있었던 그날의 기록으로, 현장 주변에서 충격 과정을 얘기해 준다"고 설명했다. 소행성이 충돌한 뒤 수 시간 만에 충돌구에 쌓인 물질들은 대부분 충돌 장소에서 생성된 것이거나 멕시코만(灣) 주변에서 바닷물에 휩쓸려 들어온 것들로, 하루 만에 130ｍ 가까이 쌓였다. 이는 지질기록으로는 역대 최대치로 소행성 충돌 뒤 충돌구와 주변에서 무슨 일이 벌어졌는지를 그대로 보여주는 것으로 지적됐다.

굴릭 교수는 소행성 충돌 뒤 주변에서 대화재가 단기간에 걸쳐 발생하고 긴 추위가 뒤따른 것으로 설명하면서 "모든 공룡이 그날 죽은 것은 아니지만 상당수가 죽었다"고 덧붙였다. 연구팀은 소행성이 2차대전 때 사용된 원자폭탄의 100억개에 달하는 위력을 보였을 것이라면서 수천킬로미터 밖 식물과 나무까지 불에 타고 쓰나미가 일어 깊은 내륙까지 휩쓸었을 것으로 추정했다.

충돌구 안에서는 숯과 함께 모래층 안과 위에서 토양 균류와 관련된 화학적 생체지표가 발견됐는데, 이는 새까맣게 탄 육지가 쓰나미 뒤 역류하는 물에 잠겼다는 점을 시사하는 것으로 연구팀은 분석했다. 특히 충돌구 주변은 황이 풍부한 암석 지역이지만 시추공을 통해 채취한 암석에서는 황이 없는 것으로 나타났다.

굴릭 교수(오른쪽)가 시추공으로 채취한 암석 샘플을 검토하고 있다. [텍사스대학 잭슨지구과학부 제공]

이는 소행성 충돌이 광물이 갖고 있던 황을 기화시켜 대기로 날려 보냄으로써 햇볕을 차단했을 것이라는 가설을 뒷받침하는 것이다.

연구팀은 소행성 충돌로 약 3천250억t의 황이 대기로 방출됐을 것으로 추산했다. 지난 1883년에 폭발해 5년에 걸쳐 지구기온을 평균 2.2도(화씨) 가량 낮춘 크라카토우 화산이 뿜어낸 황보다 네 자릿수 이상 많은 양이다. 연구팀은 소행성이 충돌지역을 초토화하지만 공룡을 비롯한 지구 생물의 대멸종을 가져오는 직접적인 원인은 기후변화라고 강조했다. 굴릭 교수는 "진짜 주범은 대기"라면서 "지구 차원의 대멸종을 일으킬 수 있는 유일한 방법은 대기 효과밖에 없다"고 덧붙였다. eomns@yna.co.kr

공룡은 어이 없었다, 백악기 운수없는 날···NYT 올해 과학뉴스

[중앙일보] 입력 2019.12.23 05:00 수정 2019.12.23 05:52

노스다코타에서 발견된 뒤엉킨 물고기 화석. 6600백만년 전 소행성이 지구에 충돌해 지구상의 거의 모든 생명체를 죽게 한 날을 보여준다. [AFP=연합뉴스]

공룡은 어떻게 지구상에서 자취를 감추게 되었을까.

6600만 년 전, 지금의 멕시코 유카탄반도에 지름 11∼81㎞의 소행성이 떨어졌다. 소행성은 땅의 성분과 뒤섞여 높이 솟구쳤고, 이로 인해 지금까지 관측된 그 어떤 지진보다 강력한 지진이 관측됐다. 바다에서는 쓰나미보다 더 큰 파도가 밀어닥쳤다. 작은 유리알갱이(tektite)들도 소나기처럼 쏟아졌다. 공룡을 비롯한 대부분의 생물은 지구에서 사라졌다. 중생대의 마지막인 백악기는 이렇게 저물어갔다.

지난 3월, 당시의 ‘아수라장’을 밝힐 화석군이 발견됐다는 소식이 나왔다. 화석은 미국 북중부 노스다코타주 보먼 인근 목장의 ‘헬 크리크 지층’에서 고대 해양 생물과 나무, 꽃, 민물고기 등이 뒤섞인 채로 발굴됐다. 12명의 과학자가 참여해 발굴 결과를 정리한 첫 논문이 지난 3월 미국국립과학원회보(PNAS)를 통해 발표된 이후 외신과 과학계에서 찬사가 쏟아졌다. 소행성 충돌로 최후를 맞은 생물들의 화석이 발견된 것이 처음인데다, 아직 논란이 진행 중인 공룡 대멸종의 원인을 규명할 수 있는 결정적 단서가 될 수도 있기 때문이었다.

호모 루조넨시스 발견…'인간 진화' 정설 바뀔까

필리핀에서 발견된 호모 루조넨시스의 뼈 [AP=연합뉴스]

뉴욕타임즈(NYT)는 지난 21일(현지시간) ‘2019 과학 뉴스’ 13개를 선정해 발표했다. ‘백악기의 운수 없는 날’에 이어, ‘신종 인류’가 발견된 얘기도 올해의 뉴스로 뽑혔다.

학계의 정설에 따르면, 아프리카에서 태어난 인류는 150만년 전까지 대륙을 떠난적이 없고 이후 호모 에렉투스라고 불리는 몸집이 큰 고대 인류가 아시아와 유럽 등을 가로질러 확산됐다. 그런데 약 5만~6만 7000년 전, 120㎝ 남짓의 작은 키에 나무를 타는 생활을 했을 것으로 추정되는 새로운 종의 인류 ‘호모 루조넨시스’의 존재 사실이 밝혀지면서 기존 정설이 위협받게 됐다. 파리 자연사박물관, 호주국립대 교수팀 등 공동연구팀은 지난 4월 네이처지를 통해 필리핀 루손 섬의 칼라오 동굴에서 발굴한 13개의 유골이 기존에 알려진 인류 종과 다른 특성을 갖고 있다고 밝혔다.

유대 능력 뛰어난 개, '집사'에게 애착 느끼는 고양이

개와 고양이와 관련한 뉴스도 시선을 끌었다. 미국 애리조나 주립대학 심리학자인 클리브 윈은 개의 ‘유대 능력’이 뛰어난 점에 주목했다. 그는 개가 사람 뿐 아니라 양이나 염소, 심지어 ‘앙숙’의 대명사로 불리는 고양이와도 감정적 유대를 나눌 수 있다고 소개했다.

고양이도 까칠한 겉모습과는 달리, ‘집사’(고양이 주인)에게 애착을 느낀다는 연구 결과도 있었다. 지난 9월 크리스틴 비탈레 미국 오리건주립대 동물학부 박사후연구원 팀은 실험 결과 전체 고양이 가운데 약 64%는 보호자가 돌아왔을 때 편안함을 느끼는 ‘안정 애착’ 행동을 보였다고 밝혔다. 이는 강아지나 아기를 대상으로 실험하는 경우와 비슷한 수치라고 연구팀은 설명했다.

5G 루머와 멸종 위기종 뉴스까지

바다물범 '오카' [AFP=연합뉴스]

지난 10월 기존의 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 양자컴퓨터가 등장한 뉴스와, 5G가 건강을 위협하고 병을 유발한다는 러시아 국영방송 아르티(RT)의 주장에 “과학적 근거가 없다”며 그 근거를 정리한 뉴스도 리스트에 올랐다.

서식지 오염과 살충제 때문에 미국과 캐나다 조류의 종이 감소하고 있고, 치누크 연어를 주식으로하는 태평양 북서부 바다물범(Orca)가 멸종 위기에 처해있다는 얘기도 다시 한 번 되짚어 볼 뉴스로 꼽혔다. 우유가 포유류의 전유물이 아니라 곤충에도 존재한다는 연구 결과도 포함됐다.

또한 심해 탐험을 통해 수중 화산의 3D 사진, 수 세기 동안 바다 밑에 잠겨있는 난파선 등을 발견했지만, 여전히 많은 의문점이 남아있다는 뉴스도 선정됐다.

네나드 세스탄 예일대 의대 교수가 죽은 지 4시간이 지난 돼지의 뇌세포를 6시간 동안 살렸다는 뉴스와 수생침습 종과 관련한 얘기도 포함됐다. 이 외에 북극 항행 관련 뉴스와 150년 된 원소 주기율표의 변화와 관련된 뉴스도 이름을 올렸다.
권유진 기자 kwen.yujin@joongang.co.kr

소행성 대충돌로 공룡 멸종한 지구, 채 회복되기 전 2차 충돌

이근영 입력 2021. 06. 19. 03:06 댓글 65개

[이근영의 기상천외한 기후이야기]
영국팀 공룡시대 종말의 '이중 충돌 가설' 제시
6600만년 전 칙술루브 충돌로 기후변화 가속
대멸종 맞은 기후시스템 회복 전 두번째 충돌
"작은 충격에도 지구 회복 방해받을 수 있어"

공룡 멸종을 부른 소행성과의 대충돌 뒤 또다른 작은 충돌이 잇따랐다는 ‘이중 충돌 가설’이 제시됐다. 픽사베이 제공

6600만여년 전 지구에서는 공룡 등 지구 생물종의 75%가 절멸하는 대멸종이 발생했다. 비슷한 시기에 일어난 인도 델칸고원의 화산 폭발과 멕시코 유카탄반도를 강타한 소행성 등이 ‘범인’으로 지목돼왔다. 미국 예일대 연구팀은 지난해 1월 “화산폭발에 의한 지구온난화가 실제 대멸종 시기보다 훨씬 전에 일어났으며 공룡이 사라지게 한 원인은 대충돌”이라는 내용의 논문을 과학저널 <사이언스>에 발표했다.(DOI : 10.1126/science.aay5055)

유카탄반도의 칙술루브 분화구는 지름이 200㎞에 이르는 거대한 웅덩이로, 중생대 백악기 말기인 6604만년 전에 소행성이나 혜성과 충돌해 생긴 것으로 추정되고 있다. 이 때의 대멸종은 지구에서 발생한 다섯번째 멸종 사건이다. 백악기와 신생대 제3기 사이에 발생해 ‘케이-피지’(K-Pg) 대멸종으로 불린다. 기후활동가들이 현재의 화석연료발 지구온난화로 생물다양성이 상실될 것을 우려하며 붙인 이름이 ‘제6의 대멸종’인 이유다.

칙술루브 충돌과 볼티시 충돌, 데칸 트랩(화산폭발) 위치. Alchetron 제공

영국 글래스고대 등 공동연구팀은 칙술루브 대충돌이 일어난 뒤 지구가 충돌에 의한 충격을 회복하기 전에 두번째 소행성과 충돌해 기후변화가 가속화했다는 연구 논문을 과학저널 <사이언스 어드밴시스> 18일(현지시각)에 게재했다. 연구팀은 “작은 충돌은, 단독으로라면 대멸종을 부르지 않았을지도 모를 첫번째 대충돌로 인한 기후변화가 채 회복되기 전에 발생해, 지구 기후를 더욱 불안정하게 만들었다”며 공룡시대의 종말에 대한 ‘이중 충돌 가설’을 제시했다.(DOI : 10.1126/sciadv.abe6530)

백악기-제3기 경계(회색)가 드러나 있는 암석띠. 위키피디아커머스 제공

두번째 충돌의 흔적은 우크라이나 중부의 볼티시 분화구에서 발견된다. 지름 24㎞의 잘 알려지지 않은 볼티시 분화구는 익히 잘 알려진 칙술루브 분화구와 마찬가지로 백악기-제3기(케이-피지) 경계와 연관돼 있다. 백악기-제3기 경계는 6600만여년 전에 발생한 대멸종이 기록된 가느다란 암석띠에 새겨져 있다.

우크라이나 볼티시 분화구. 위키미디어커머스 제공

연구팀은 볼티시 분화구가 발생한 연대를 정확하게 특정하기 위해 2개의 결정질 분화구 용융암석을 ‘아르곤-아르곤 연대측정법’으로 연대 측정했다. 포타슘 동위원소(K40)가 아르곤 동위원소(Ar40)로 방사성 붕괴하는 양을 측정해 암석의 생성 시기를 측정하는 방법이다. 연구팀은 또 미국 몬태나주의 이리듐-지(Z) 석탄층에서 채취한 45개의 새니딘(침장석) 암석의 연대를 조사했다. 몬태나의 이리듐-지 석탄층은 계층학적으로 칙술루브 충돌과 가장 가까운 연대이며, 케이-피지 경계와 볼티시 충돌 사이의 시간 간극을 결정하는 데 사용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

영국 글래스고대 연구팀은 볼티시 분화구 암석을 아르곤-아르곤 연대측정법으로 분석해 충돌이 6539만년 전에 발생했음을 밝혀냈다. ‘사이언스 어드밴시스’ 제공

연구팀은 연대측정을 통해 볼티시 분화구가 대멸종이 일어난 지 65만년 뒤인 6539만년 전에 생성됐음을 알아냈다. 이 시기에는 지구 기후가 칙술루브 충돌과 6527만년 전에 발생한 데칸고원의 화산폭발 후폭풍으로부터 회복중이었다. 연구팀은 “치명적인 사건에 충격을 받은 지구 시스템이 회복하는 중에는 작은 영향에도 방해를 받을 수 있음을 보여준다”고 밝혔다.

소행성 충돌 1000만 년 전부터 공룡 멸종 시작됐다

이현경 기자 입력 2021. 07. 02. 13:41 댓글 5개

6600만 년 전 소행성 충돌이 일어나기 1000만 년 전부터 공룡이 서서히 멸종 단계에 접어들었다는 연구 결과가 나왔다. 그림은 연구에 사용된 대표적인 초식공룡과 육식공룡 6개 종의 상상도. 영국 브리스톨대 제공

공룡은 2억3000만 년 전 등장해 오랜 기간 최상위 포식자로서 지구를 지배했다. 하지만 6600만 년 전 갑작스럽게 지구로 날아온 소행성이 충돌하면서 삽시간에 전멸했다는 게 공룡 멸종을 설명하는 유력한 이론인 ‘소행성 충돌설’의 핵심이다. 최근 영국과 캐나다 학자들이 이보다 더 발전된 분석을 내놨다. 소행성 충돌이 일어나기 훨씬 전부터 공룡의 종 다양성이 심각하게 줄어들었고, 소행성 충돌은 멸종의 방아쇠를 당기는 역할만 했다는 새로운 해석이다.

마이클 벤튼 영국 브리스톨대 지구과학부 교수와 필립 퀴리 캐나다 앨버타대 생명과학부 교수 연구진은 7600만 년 전부터 공룡의 개체 수가 급격히 줄어들며 공룡이 멸종의 전조 단계에 접어들었다는 사실을 새롭게 확인했다고 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 지난달 29일자에 공개했다. 지금까지 수많은 공룡 뼈와 이빨 화석들이 발굴됐지만, 6600만 년 전 이후로 추정되는 화석은 단 한 점도 없다. 새의 조상으로 불리는 두 발로 걷는 수각류 공룡 화석을 제외하고 육상 공룡 화석 중에서는 6600만 년 전보다 젊은 화석은 나오지 않았다. 그래서 공룡이 완전히 멸종한 시점이 6600만 년 전이라는 해석에 대해 고생물학자들은 이견이 없다. 다만 소행성이 떨어진 충격으로 공룡이 한순간 사라졌는지, 아니면 그보다 훨씬 전부터 멸종이 진행되고 있었는지에 대해서는 의견이 갈린다.

연구진은 안킬로사우루스과(科), 케라톱스과, 하드로사우루스과 등 초식공룡 3개과와 드로마에오사우루스과, 트로오돈과, 티라노사우루스과 등 육식공룡 3개과 등 대표적 육상공룡에 속하는 공룡화석 1600점을 분석했다. 이들 공룡은 1억5000만~6600만 년 전 백악기 전체에 걸쳐 가장 널리 퍼져있던 육상 공룡이다. 연구진은 신종 출현 빈도인 종 출현율과 기존 종이 사라지는 멸종률을 집중적으로 살폈다. 분석 결과 0.2 이하로 유지되던 멸종률은 7600만 년 전 0.5로 치솟아 소행성이 충돌한 시점인 6600만 년 전 까지 높은 값을 유지했다. 반면 신종 출현율은 소행성 충돌 직전까지 큰 변화 없이 꾸준히 0.3의 일정한 값을 보였다. 연구진이 이를 바탕으로 공룡의 순 다양성 비율을 계산했는데 7600만 년 전을 기점으로 공룡의 종 다양성은 0 아래로 뚝 떨어졌다.

퀴리 교수는 “신종 출현이 기존 종의 멸종 속도를 따라잡지 못할 만큼 사라지는 종이 급격히 늘었다는 뜻”이라며 “공룡이 소행성 충돌로 갑자기 멸종한 게 아니라 7600만 년 전부터 1000만 년에 걸쳐 서서히 쇠퇴하고 있었다는 의미”라고 말했다. 연구진은 공룡의 종 다양성이 떨어진 이유로 지구의 급격한 온도 변화를 꼽았다. 평균 30도를 유지하던 해수면 온도가 이 시기 북대서양은 7도, 저위도 지역도 10도 이하로 떨어지면서 생물권 전반에 큰 변화가 나타났고 초식공룡의 개체 수도 급감했다. 초식공룡을 잡아먹는 육식공룡도 결과적으로 줄어드는 연쇄 반응을 일으켰다.

벤튼 교수는 “추위에 약한 공룡이 온도가 낮은 환경에서 생존하기는 어려웠을 것”이라며 “초식공룡의 개체 수 감소는 먹이사슬을 타고 차례대로 영향을 미쳐 결국 육상 공룡의 대멸종을 초래했다”고 말했다. 이항재 한국지질자원연구원 선임연구원은 “생물의 종 다양성이 떨어지면 기후 변화나 바이러스 침투 같은 환경 변화에 적응해 살아남는 종이 줄어들고 결국 멸종에 이르기 쉽다”며 “공룡은 종 다양성이 떨어진 상태에서 소행성 충돌이라는 결정적 한 방에 완전히 멸종한 셈”이라고 말했다.

고생물 학계에서는 6000만~6500만 년 전 인도 데칸고원의 화산 폭발로 지구 기후가 극적으로 변했고, 그 결과로 공룡이 멸종했다는 ‘화산 폭발설’과 소행성 충돌설이 팽팽히 맞서고 있다. 이에 대해 연구진은 멕시코 유카탄 반도 인근에 소행성이 충돌하면서 공룡이 멸종했다는 ‘소행성 충돌설’을 지지한다고 밝혔다. 올해 2월에는 소행성 충돌로 생긴 착술루브 충돌구에서 채취한 암석 시료에서 이리듐 성분이 확인되면서 소행성 충돌설에 더 힘이 실리는 분위기다. 이리듐은 지각에서는 거의 발견되지 않는 원소로 특정 형태의 소행성에서만 검출된다.

[핵잼 사이언스] 정말 운없는 공룡..6600만 년 전 멸종의 비밀

박종익 입력 2022. 03. 22. 16:31 댓글 5개

[서울신문 나우뉴스]

사진=123rf

지금으로부터 6600만 년 전 지금의 멕시코 유카탄 반도에 거대한 소행성이 떨어졌다. 약 9.6㎞에 달하는 거대한 소행성과의 충돌로 백악기 말 공룡을 비롯한 당시 지구 생명체의 약 70%가 사라졌다. 이 과정에서 유카탄 반도에 지름 150㎞에 달하는 지구상에서 가장 유명한 크레이터가 생성됐는데 바로 칙술루브 충돌구다.

최근 영국 브리스톨 대학 등 국제공동연구팀은 당시 거대한 소행성 충돌 후 유황 가스와 기후 냉각의 치명적인 조합으로 공룡이 멸종했다는 연구결과를 발표했다. 그간 당시 소행성 충돌로 인해 발생한 어떤 영향이 공룡을 멸종으로 이끌었는지에 대해서 다양한 주장이 있어왔다. 대표적으로 소행성 충돌로 발생한 열로 인해 공룡과 식물들이 소위 ‘싹쓸이’ 됐다는 이론이나 충돌로 인해 떠오른 먼지가 하늘을 덮으면서 태양광이 표면에 닿지않아 동식물이 멸종했다는 주장 등이다. 또한 충돌 과정에서 발생한 유황도 '유력한 용의자'로 꼽혀왔는데 이번에 연구팀은 여기에 방점을 찍었다.

기존 추측보다 훨씬 더 많은 유황이 생성됐다는 것. 과거 전문가들은 소행성 충돌 후 지구 대기에 황 에어로졸이 약 30~500기가톤 정도 유입됐을 것으로 추정해왔다.

연구팀에 따르면 당시 소행성 충돌 후 기존 예상보다 훨씬 더 많은 양의 유황이 대기 중으로 날아가 성층권까지 떠올랐다. 이 유황을 품은 가스 구름은 적어도 수십 년 동안 태양을 차단하면서 전 지구의 기온을 급락시켰고 치명적인 산성비까지 내려 바다의 화학적 변화까지 일으켰다는 것이 연구팀의 설명.

사진=123rf

연구에 참여한 미국 시러큐스 대학 지구 환경과학부 크리스토퍼 주니엄 교수는 "소행성 충돌 초기에는 암석 먼지, 그을음, 산불 등이 일어나지만 성층권의 대기 유황은 태양 복사를 산란시키고 지구의 기온을 떨어뜨려 동식물 멸종의 중심적인 역할을 한다"고 설명했다.

연구팀은 이같은 이론의 증거를 칙술루브 충돌구에서 그리 멀지 않은 미국 텍사스주 브라조스 강에서 발견된 몇가지 퇴적물 샘플을 통해 알아냈다. 이 샘플에서 다양한 황 동위원소의 변이를 찾아내 당시 충돌 사건 이후 대기에 엄청난 양의 황이 있었음을 밝혀낸 것.

논문의 공동저자인 영국 브리스톨 대학 지구과학부 제임스 위츠 교수는 "이번 발견은 소행성 충돌로 인해 생성된 황의 양이 과소평가됐음을 보여준다"면서 "만약 당시 소행성이 유황이 풍부한 유카탄 반도가 아닌 다른 곳에 떨어졌다면 기후 변화도 그렇게 심각하지는 않았을 것"이라고 설명했다. 이어 "공룡으로서는 정말 운이 없었다"고 덧붙였다.

이번 연구결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다.　　

박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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