[2024.10.23.BBC] 과학자들, '거대 운석 해저 찢고 바다 끓여 거대 쓰나미 발생'

Mega meteorite tore up seabed and boiled Earth's oceans. A huge meteorite first discovered in 2014 caused a tsunami bigger than any in known human history and boiled the oceans, scientists have discovered. 

과학자들, '거대 운석 해저 찢고 바다 끓여 미증유 쓰나미 발생'

지구와 충돌하는 거대 운석 상상도

 

과학자들은 2014년에 처음 발견된 거대한 운석이 인류 역사상 가장 큰 쓰나미를 일으켰고 바다를 끓였다는 사실을 발견했다. 공룡을 멸종시킨 운석의 200배나 큰 우주 암석이 30억 년 전 지구가 초기 단계에 있을 때 지구에 충돌했다. 

과학자들은 쇠망치를 들고 남아프리카 공화국의 충돌 현장으로 걸어가 암석 조각을 깎아 충돌 원인을 파악했다. 또한 연구팀은 거대한 소행성 충돌이 지구에 파괴만을 가져온 것이 아니라 초기 생명체가 번성하는 데 도움이 되었다는 증거를 발견했다. 

새로운 연구의 주저자인 하버드 대학교의 나자 드라본(Nadja Drabon) 교수는 "지구가 처음 형성된 후에도 지구에 충돌할 우주를 날아다니는 잔해가 많이 있었다는 것을 알고 있다. 하지만 이제 우리는 이러한 거대한 충돌의 여파 속에서도 생명이 정말 회복력이 강했고, 실제로 꽃을 피우고 번성했다는 것을 알게 되었다."고 말한다. 

운석 S2는 우리가 가장 잘 알고 있는 우주 암석보다 훨씬 컸다. 6,600만 년 전 공룡 멸종으로 이어진 운석은 너비가 약 10km로 에베레스트 산 높이와 거의 같았다. 

하지만 S2는 너비가 40~60km였고 질량은 50~200배 더 컸다. 운석 충돌은 지구가 아직 초창기이고, 지금과는 매우 다르게 보일 때 발생했다. 당시 지구는 바다 위로 튀어나온 대륙이 몇 개뿐인 물의 세계였다. 생명체는 매우 단순했으며, 단세포로 구성된 미생물이었다. 

이스턴 바버튼 그린벨트(Eastern Barberton Greenbelt)의 충돌 지점은 운석 충돌의 잔해가 있는 지구에서 가장 오래된 장소 중 하나다. 드라본 교수는 동료들과 함께 그곳을 세 번이나 여행했는데, 배낭을 메고 하이킹하기 전에 가능한 한 멀리 떨어진 산속으로 차를 몰고 갔다. 

레인저들은 코끼리나 코뿔소 같은 야생 동물이나 국립공원의 밀렵꾼으로부터 그들을 보호하기 위해 기관총을 들고 그들과 동행했다. 그들은 충격으로 인해 남겨진 구형 입자, 즉 작은 바위 조각을 찾고 있었다. 그들은 쇠망치를 사용하여 수백 킬로그램의 바위를 모아서 분석을 위해 연구실로 가져갔다. 

드라본 교수는 가장 귀중한 조각들을 그녀의 짐에 넣었다. 그녀는 "나는 보통 경비원에게 잡히지만, 과학이 얼마나 흥미로운지에 대해 큰소리로 말하면 그들은 정말 지루해져서 나를 통과시켜 준다."라고 말한다. 

탐사 팀은 이제 S2 운석이 지구에 격렬하게 충돌했을 때 한 일을 재구성했다. 이 운석은 500km에 달하는 분화구를 뚫으면서 암석을 분쇄하여 엄청나게 빠른 속도로 분출되어 지구 주위를 돌고 있는 구름을 형성했다. 

드라본 교수는 "비구름을 상상해보라. 물방울이 떨어지는 대신 하늘에서 녹아서 뜨거운 바위 덩어리들이 쏟아지는 것과 같다."라고 말한다.   

이때 거대한 쓰나미가 지구를 휩쓸고 바다 바닥을 찢고 해안선을 침수시켰을 것이다. 드라본 교수는 2004년 인도양 쓰나미는 그에 비하면 아무것도 아니었을 것이라고 말한다. 

그 모든 에너지는 엄청난 양의 열을 생성하여 바다를 끓게 했고, 수십 미터의 물이 증발했을 것이다. 또한 기온이 최대 100도까지 상승했을 것이다. 

하늘은 먼지와 입자로 뒤덮인 채 검게 변했을 것이다. 햇빛이 어둠을 투과하지 않았다면 광합성에 의존하던 육지나 얕은 물에서의 단순한 생명체는 사라졌을 것이다. 

이러한 충격은 지질학자들이 다른 대형 운석 충돌에 대해 발견한 것과 S2에 대한 의심과 유사하다. 하지만 드라본 교수와 그녀의 팀이 다음에 발견한 것은 놀라운 것이었다. 암석 증거는 폭력적인 교란이 인, 철과 같은 영양소를 휘저어 단순한 유기체를 먹여살렸다는 것을 보여주었다. 

드라본 교수는 "생명은 회복력이 있을 뿐만 아니라 실제로 매우 빠르게 회복되어 번성했다. 아침에 이를 닦을 때와 같다. 박테리아의 99.9%를 죽이고 저녁이 되면 모두 돌아온다."라고 말한다. 

새로운 발견은 큰 충돌이 거대한 비료와 같았으며 인과 같은 생명에 필수적인 성분을 전 세계로 확산시켰다는 것을 시사한다. 지구를 휩쓸고 간 쓰나미는 또한 심해에서 철이 풍부한 물을 표면으로 가져와 초기 미생물에게 여분의 에너지를 제공했을 것이다. 

드라본 교수는 이 연구 결과가 과학자들 사이에서 초기 생명체가 실제로 지구를 강타한 운석의 연속적인 충돌로 인해 도움을 받았다는 견해가 커지고 있다고 말한다. 

드라본 교수는 "충돌 후의 생명은 실제로 개화할 수 있는 매우 유리한 조건을 만난 것 같다."라고 설명한다. 이 발견은 과학 저널 PNAS에 게재되었다.