폭우처럼 ‘자외선’ 쏟아지고…동굴벽화 시대 열렸다

4만1000년 전 지구 자기장 사실상 소멸
오존층 파괴 유발…지상에 ‘자외선 폭우’
인류에 화상·안구 손상 등 일으켰을 가능성
햇빛 피할 깊은 동굴로 주거지 대거 이동
외출 때 피부에 ‘선크림’처럼 황토도 발라
‘자기장 강도 저하’ 미래에 재현 가능성

지구 궤도를 도는 국제우주정거장(ISS)에서 카메라로 촬영한 지구 대기권 모습. 파랗게 보이는 성층권의 하단 부위(고도 20~30㎞)에 오존층이 분포한다. 미국 항공우주국(NASA) 제공

#오존층이 파괴된 미래 지구. 남은 것은 황량한 벌판과 버려진 건물뿐이다. 태양에서 지구로 쏟아지는 자외선을 막을 오존층이 소멸하자 대부분의 인간과 생명체는 사라졌다. 강력한 자외선이 생물의 세포를 공격해 질병을 일으키고 수명을 줄였기 때문이다.

엔지니어인 핀치 와인버그(톰 행크스 분)는 이런 지구에서 살아남았다. 그가 생존한 이유는 간단하다. 평소 햇빛이 몸 어디에도 닿지 않도록 했기 때문이다. 실내에 주로 머물고, 식량 조달 같은 불가피한 일로 외출할 때에는 온몸을 감싸는, 우주복을 닮은 방호복을 꼭 챙겨 입는다. 살아남았지만, 이전 지구인이 누리던 일상의 즐거움은 사라진 지 오래다. 2021년 공개된 미국 공상과학(SF)영화 <핀치> 줄거리다.

그런데 영화 속이 아니라 실제로 이런 재앙이 지구에 생긴 적이 있다. 지금으로부터 4만1000년 전 얘기다. 당시 지구에는 자외선이 폭우처럼 쏟아졌다. 그런데도 인류는 살아남았다. 이렇다 할 차광 기술도 없던 당시, 도대체 어떤 묘안을 짜냈던 것일까.

‘급변 사태’ 수준 자기장 감소

지난주 미국 과학전문지 인터레스팅 엔지니어링 등에 따르면 미국 미시건대와 독일 헬름홀츠 지구과학연구센터 소속 연구진은 4만1000년 전 지구에 급격한 자기장 감소가 나타났으며, 이 때문에 인류 생활 방식에 큰 변화가 생겼다는 사실을 규명했다. 해당 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 실렸다.

연구진에 따르면 4만1000년 전 지구에서 나타난 자기장 감소는 ‘급변 사태’ 수준이었다. 자기장 강도가 이전보다 90%나 줄었다. 이런 자기장 감소는 약 2000년간 지속됐다. 과학계는 이 일을 ‘라샹 사건’이라고 부른다.

지구 자기장은 대기나 지표면에 태양풍(태양에서 나오는 전기적 성질을 띤 바람)이 직접 닿지 않도록 하는 방파제다. 그 기능이 사실상 사라지자 지구에는 심각한 일이 벌어졌다.

대기 중으로 다량 들어온 태양풍이 오존층을 파괴하는 화학물질을 잔뜩 만든 것이다. 고도 20~30㎞에서 지구를 감싸고 있는 오존층은 태양에서 날아드는 자외선의 95% 이상을 흡수한다. 그런데 더 이상 그럴 수 없게 된 것이다. 연구진은 “당시 인류에게 피부 화상과 발암, 안구 손상, 면역 기능 저하 등이 유발됐을 것”이라고 했다.

약 4만년 전 인류가 그린 인도네시아 보르네오섬의 한 동굴 벽화. 소를 묘사했다. 위키피디아 제공

동굴 살면서 ‘천연 선크림’ 사용

지금처럼 자외선을 막을 콘크리트 건물도 없었는데 인류는 어떻게 생존할 수 있었을까. 연구진이 기후 시뮬레이션에 고고학적 현장 증거를 덧붙여 알아낸 비결은 ‘동굴’이었다.

연구진은 “동물이나 사람, 특정 장면을 벽화로 표현하는 동굴 예술이 늘어난 시점이 라샹 사건 시기와 거의 동일하다”며 “동굴 예술이라는 문화 현상이 자기장 약화와 연관됐을 가능성이 크다”고 밝혔다.

동굴 벽화가 4만1000년 전 폭증한 흔적이 지구 곳곳에서 나타나는데, 자외선을 피해 동굴로 거주지를 옮긴 인류가 많아진 것이 이유였다는 뜻이다. 햇빛이 차단된 깊은 동굴은 천연 대피소였던 것이다. 당시 인류가 단순히 주거지 건축 기술이 모자라서 동굴로 이동한 것이 아니었다는 얘기다.

식량 조달 등을 위해 불가피하게 야외에 나갈 때에도 인류는 자신의 몸을 지킬 대책을 마련했다. 연구진은 피부에 황토를 잔뜩 바라는 방법이 사용됐다고 분석했다. 황토를 ‘선크림’처럼 쓴 것이다.

연구진은 세계 곳곳에서 ‘황토 광산’도 발견했다. 인류가 여러 시도를 하다 몸에 ‘황토 바르기’가 효과적인 자외선 차단법이라는 점을 깨달았고, 이후 황토를 안정적으로 얻을 공간을 개발했다는 뜻이다.

문제는 지구 자기장이 약해지는 일은 자연 현상이라는 점이다. 언제든 다시 일어날 수 있다. 현대에 그런 일이 생기면 자외선으로 인한 직접적인 신체 손상 외에도 다른 문제가 생길 공산이 크다.

연구진은 “인공위성이 태양풍 때문에 망가질 가능성이 크다”고 설명했다. 위성에 들어가는 전자 장비가 태양풍이 지닌 전기적 성질에 취약해서다. 특히 통신 위성이 운영 정지되면 소통 두절로 인해 사회적 혼란이 커질 수 있다. 4만1000년 전 인류에게는 없던 걱정이다. 연구진은 “이번 연구는 향후 일어날 수 있는 자기장 변화의 결과를 이해하는 바탕이 될 것”이라고 강조했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com