35억 년 전 달 표면 녹인 충돌 흔적…운석에서 찾았다 [우주로 간다]

아프리카 북서부 사막에서 발견된 고대 달 운석이 약 35억 년 전 달 표면을 통째로 녹여버릴 만큼 강력했던 대규모 소행성 충돌의 비밀을 벗겨냈다. 이 시기는 지구에 초기 생명체가 막 등장하던 때와 맞물려 있어, 태양계 전반의 환경 변화를 이해하는 데 결정적인 단서가 될 것으로 보인다. 과학매체 라이브사이언스는 최근 국제 학술지 '지질학(Geology)'에 발표된 연구를 인용해 달 운석 'NWA 12593'을 분석한 결과 고대 충돌의 명확한 증거가 확인됐다고 보도했다. 연구진은 이 운석에 새겨진 총 세 차례의 충돌 흔적 중 가장 오래된 첫 번째 사건에 주목했다. 방사성 연대 측정 결과, 이 충돌은 태양계 형성 후 10억 년이 지난 시점인 35억 년 전 발생한 것으로 나타났다. 연구를 이끈 캐롤린 크로우 미국 콜로라도대 볼더 캠퍼스 행성과학자는 “지구에서 발견된 가장 오래된 생명체 화석 증거 역시 약 35억 년 전으로 거슬러 올라간다”며 “지구에 생명체가 등장하고 정착하던 시기에 주변 우주 환경에서 어떤 격렬한 충돌 사건들이 있었는지 파악하는 것은 생명체 진화 환경을 이해하는 데 매우 중요하다”고 연구 취지를 설명했다. 이번 연구에서는 대충돌의 결정적 증거로 운석 속 '큐빅 지르코니아' 흔적이 제시됐다. 흔히 모조 다이아몬드로 잘 알려진 큐빅 지르코니아는 섭씨 2300도가 넘는 극초고온 상태에서 형성되는 물질이다. 달의 극저온 환경 때문에 지금은 원형이 사라졌지만, 연구진은 운석 특유의 재결정화 흔적을 통해 당시 달 표면 물질이 충격으로 완전히 녹아 내렸음을 증명해냈다. 이 충돌 기록이 더욱 놀라운 이유는 지구와 거대 소행성 '베스타(Vesta)'에서 발견된 대규모 충돌 시기와도 거의 정확히 일치하기 때문이다. 우주 천체들은 오랜 지질 활동과 침식 작용으로 과거의 충돌 흔적이 사라지는 경우가 많다. 따라서 이처럼 서로 다른 세 천체(지구, 달, 소행성 베스타)에서 같은 시기의 충돌 기록이 동시에 확인된 것은 극히 이례적이다. 크로우는 “세 개의 독립적인 천체에서 충돌 기록이 서로 일치한다는 것은 당시 태양계 전역에 동시다발적인 거대 소행성 폭격이 있었음을 시사한다”며 “이번 발견은 약 35억 년 전 태양계 소행성들이 어떤 양상으로 움직였고, 충돌 과정을 거치며 주변 천체들의 수가 어떻게 감소했는지를 밝히는 데 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.