사하라 사막서 희귀 운석 발견…알고보니 원시행성 흔적 [우주로 간다]

사하라 사막에서 발견된 희귀 운석에서 태양계 형성 직후 존재했던 거대 원시 행성의 결정적인 흔적이 발견됐다. 연구진은 이 천체가 달과 맞먹는 크기였을 것으로 추정했다. 우주과학매체 스페이스닷컴은 사하라 사막에서 2019년 발견된 약 454g 무게의 운석 'NWA 12774'에 대한 연구 결과를 최근 보도했다. 해당 연구는 국제 학술지 '지구•행성 과학 회보(Earth and Planetary Science Letters)'에 실렸다. 8만 개 이상 운석 중 단 68개 뿐인 운석 과학자들은 이 운석을 태양계에서 가장 오래된 화산암 중 하나로 꼽히는 '앵그라이트(angrite)'로 분류한다. NWA 12774로 알려진 이 희귀 운석은 태양계 초기 천체 일부가 다른 것들과 다른 방식으로 진화했음을 시사하는 독특한 흔적을 보존하고 있다고 연구진은 설명했다. 연구를 이끈 미국 콜로라도 볼더대학교의 지구과학자 애런 벨은 "앵그라이트 모체를 구성한 물질은 지구와 화성을 이루는 물질과 근본적으로 다르다"며 "이 운석은 초기 행성들이 걸어온 전혀 다른 진화의 증거를 담고 있다"고 설명했다. 연구진은 운석에 포함된 미량의 방사성 원소를 분석해 이 암석이 태양계 형성 초기인 45억 년 전에 생성됐다는 사실을 확인했다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 이 같은 고대 운석은 행성의 형성과 진화 과정을 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다. 특히 앵그라이트는 매우 희귀해 지금까지 지구에서 발견된 8만 개 이상의 운석 가운데 단 68개만 확인됐다. NWA 12774가 주목 받는 이유는 독특한 화학 조성 때문이다. 지구와 화성 등 대부분의 암석형 행성과 달리 이 운석에는 모래의 주요 성분인 규소가 거의 포함돼 있지 않다. 규소는 일반적으로 행성 지각을 구성하는 핵심 물질이다. 이 때문에 과학자들은 오랫동안 앵그라이트가 비교적 작은 소행성에서 유래했을 것으로 추정해 왔다. 극고압에서 형성...해당 천체의 반지름 1800㎞이었을 것으로 추정 하지만 연구진은 운석 분석 과정에서 알루미늄 함량이 매우 높은 '사방휘석(clinopyroxene)' 결정을 발견했다. 이는 해당 광물이 매우 높은 압력 환경에서 형성됐음을 보여주는 증거다. 연구팀이 운석 형성 환경을 재구성한 결과, 광물 생성을 위해선 최소 17.5킬로바(kbar)의 압력이 필요했던 것으로 나타났다. 이는 지구에서 가장 깊은 마리아나 해구 바닥 압력보다 17배 이상 높은 수준이다. 연구진은 이 정도 압력은 작은 소행성 내부에서는 형성될 수 없다고 설명했다. 또, 운석 속 결정들은 날카로운 모서리와 독특한 화학적 패턴을 그대로 유지하고 있었다. 연구진은 만약 이 광물들이 거대한 천체 깊은 내부에 오랫동안 머물렀다면, 이러한 특징이 사라졌을 것이라고 분석했다. 이는 광물이 비교적 얕은 깊이에서 형성됐음을 의미하며, 동일한 압력을 만들어내기 위해서는 모체 천체가 훨씬 더 거대해야 했다는 결론으로 이어진다. 연구진은 이를 바탕으로 해당 천체의 반지름이 1800㎞를 넘었을 것으로 추정했다. 이는 지구의 달과 비슷한 규모이며, 경우에 따라 화성 크기에 근접했을 가능성도 있다는 설명이다. 애런 벨은 성명을 통해 "한때 이렇게 거대한 천체가 존재했다는 사실이 놀랍다"며 "우리가 그 존재를 알 수 있는 이유는 단지 일부 파편이 우연히 지구에 떨어졌기 때문"이라고 말했다. 다만 이 고대 천체가 어떤 운명을 맞았는지는 아직 밝혀지지 않았다. 연구진은 초기 태양계에서 반복적으로 발생한 거대한 충돌 가운데 하나로 파괴됐을 가능성을 제시했다. 이후 NWA 12774와 같은 파편들이 다른 암석형 행성에 흡수됐을 수 있다는 것이다. 벨은 "아직 제대로 연구되지 않은 운석들이 많이 남아 있다"며 "우리가 아직 발견하지 못한 원시 행성이 훨씬 더 많을 가능성이 크다"고 밝혔다.