오래 전 지구에도 토성처럼 고리 있었다 [우주로 간다]

파괴된 소행성 잔해로 만들어졌을 가능성

(지디넷코리아=이정현 미디어연구소)오래 전 지구에도 토성 고리와 비슷한 고리가 있었다는 연구 결과가 공개됐다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 최근 보도했다. 해당 논문은 최근 ‘지구 및 행성 과학 저널’에 소개됐다.

호주 모나시 대학 앤디 톰킨스 행성과학 교수가 이끄는 연구팀이 발표한 논문에 따르면, 지금으로부터 약 4억 6천600만 년 전 지구는 지나가던 소행성을 중력으로 끌어들여 파괴시킨 후 토성과 유사한 고리 구조를 가졌을 가능성이 높다고 전해졌다.

아주 오래 전 지구에 소행성에서 나온 파편으로 구성된 고리가 있었다는 연구 결과가 나왔다. (출처=올리버 헐/모나시 대학)

약 수천만 년 동안 지속되었을 것으로 추정되는 이 고리는 지구를 빠르게 냉각시키는 결과를 가져왔을 가능성이 있다고 연구진들은 밝혔다.

이는 전 세계 21개 분화구 분석을 통해 밝혀진 것이다. 연구진들은 이 분화구들이 모두 지금으로부터 4억 8천800만~4억 4천300만 년 전 커다란 소행성이 지구에 떨어진 충격으로 형성됐을 것으로 예상했다. 이 시기는 오르도비스기라고 알려진 때로 지구에서 소행성 충돌이 극적으로 증가했던 시기다.

연구진은 과거 지구의 지각판이 어떻게 움직였는지를 분석하는 컴퓨터 모델을 사용하여 4억 년 전 분화구들이 처음 형성되었을 때 분화구의 분포를 나타내는 지도를 만들었다. 연구진은 모든 분화구들이 적도에서 30도 이내에 대륙에 형성된 것을 발견했다. 이는 분화구들이 소행성이 지구와 충돌한 후 부서진 하나의 큰 소행성의 낙하 파편으로 만들어졌다는 것을 시사한다고 연구진은 설명했다.

토성의 모습 (사진= NASA, ESA, A. Simon)

앤디 톰킨스 교수는 "일반적으로 지구에 충돌하는 소행성은 달, 화성, 수성의 분화구에서 보듯이 무작위로 어느 위도에서나 충돌할 수 있다"며, "따라서 이 시기의 21개 분화구가 서로 관련이 없다면 적도 근처에 형성될 가능성은 극히 낮다"고 밝혔다.

과학자들은 적도를 따라 형성된 분화구의 위치가 모두 지구를 도는 파편 고리와 일치한다고 밝혔다. 이런 고리는 일반적으로 토성, 목성, 천왕성, 해왕성을 도는 고리와 마찬가지로 행성의 적도 위에 형성되기 때문이다. 새로운 연구에 따르면, 이런 분화구가 충돌 지점이 관련이 없이 무작위 소행성 충돌로 인해 생성될 가능성은 약 2,500만 분의 1에 불과하다.

그는 "수백만 년에 걸쳐 이 고리의 물질이 점차 지구로 떨어져 운석 충돌이 급증했다는 것이 지질 기록에서 관찰됐다"며 "이 시기의 퇴적암 층에는 엄청난 양의 운석 파편이 포함되어 있다"고 설명했다.

또, 지구가 적도 주변에 토성과 비슷한 고리를 가지고 있다면 그 고리는 지구의 기후에 상당한 영향을 미쳤을 것으로 보인다. 지구의 축은 태양 주위의 궤도에 대해 기울어져 있기 때문에, 고리는 지구 표면의 일부에 그림자를 드리워 지구 냉각을 일으켰을 수 있다. 연구자들은 이와 같은 사건이 4억 6천500만 년 전에 지구가 극적으로 냉각되는 데 영향을 미쳤을 것이라고 추정하고 있으며, 이로 인해 지난 5억 년 동안 가장 추운 시기인 히르난티아 빙하기가 찾아왔을 것이라고 추정하고 있다.

"지구에서 고리가 어떻게 보였을지, 얼마나 많은 빛이 차단되었을지, 지구의 온도를 낮추기 위해 고리에 얼마나 많은 파편이 있어야 했을지는 알 수 없다."고 앤디 톰킨스는 밝혔다.

이정현 미디어연구소(jh7253@zdnet.co.kr)