공룡 멸종 주범은 ‘먼지’…거대 소행성 충돌의 비밀 [핵잼 사이언스]

[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 폭 180㎞에 달하는 지구상에서 가장 유명한 크레이터가 생성됐는데 바로 칙술루브 충돌구다.

최근 벨기에 왕립 천문대 등 국제공동연구팀은 당시 소행성 충돌 과정에서 분쇄된 암석의 먼지가 대량 멸종의 결정적인 역할을 했다는 연구결과를 발표했다. 그간 전문가들 사이에서는 당시 소행성 충돌로 생긴 어떤 영향이 공룡 등 생명체를 멸종으로 이끌었는지에 대해 다양한 주장이 있어왔다.

대표적으로 소행성 충돌로 발생한 전지구적인 충격파, 산불, 지진, 거대 쓰나미 등이 있으며 여기에 충돌 과정에서 발생한 유황도 ‘유력한 용의자’로 꼽혀왔다. 그러나 이번 연구팀이 발표한 유력한 주범은 바로 먼지다.

연구팀은 소행성 충돌 후 상황을 그대로 보존한 미국 노스다코타주 타니스 화석 유적지의 백악기-고생대(K-Pg) 경계층 퇴적물을 분석했다. 타니스 유적지는 칙술루브 충돌구로부터 무려 4800㎞ 떨어져 있지만, 당시 충돌 후 대기 중으로 분출돼 비처럼 내린 물질이 그대로 쌓여있다. 연구팀이 이를 분석한 결과 충돌 후 1주일 내 직경이 약 0.8~8.0㎛인 먼지 알갱이가 지구를 돌아다니며 대기를 덮었다는 사실을 알아냈다.

소행성 충돌 직후와 120시간이 지난 후 지구 모습 시뮬레이션. 규산염 먼지가 지구 전체로 퍼졌다. Simulation by Cem Berk Senel (ROB-VUB

연구팀이 이를 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션한 결과는 이렇다. 먼저 소행성 충돌 과정에서 암석이 분쇄되면서 규산염 등의 먼지 총량이 무려 2000기가톤 발생했으며, 이는 에베레스트산 무게의 11배가 넘는다. 이같은 먼지는 15년 동안 지구 대기에 남아 햇빛을 차단해 최대 2년 동안은 광합성도 차단했다. 그 여파로 지구표면 온도는 15℃까지 떨어졌다.

이렇게 지구 온도가 급락하자 식물이 죽고 이어 초식동물, 육식동물이 굶어죽었고 해양에서도 식물성 플랑크톤의 소멸로 먹이사슬이 붕괴됐다. 물론 이 과정에서 오랜시간 육지를 주름 잡아왔던 공룡과 바다를 지배한 해양 파충류가 사라졌으나 반대로 포유류는 지구의 주인공이 될 기회를 얻었다.

사진=123rf

논문의 공동저자인 벨기에 왕립 천문대 오즈구르 카라테킨 연구원은 "유황은 소행성 충돌 후 8~9년을 머물렀고, 규산염 먼지는 충돌 후 약 15년 동안 대기에 존재했다"면서 "지구가 충돌 전 온도로 돌아가는데 약 20년 이상이 걸렸다"고 설명했다. 이어 "이번 연구결과는 먼지가 그간에 알려진 것보다 멸종에 더 큰 역할을 했다는 것을 의미한다"면서 "만약 이같은 재난이 없었다면 공룡은 오늘날에도 여전히 지배적일 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 과학저널 ‘네이처 지구과학’(Nature Geoscience) 최신호에 발표됐다.

박종익 기자 pji@seoul.co.kr