(An asteroid struck the East Coast of North America 35 million years ago. Ejected material from the impact site was distributed over an area of at least four million square miles. Researchers have found clear traces of the impact and dated them for the first time using the uranium-thorium-helium technique. ODP 1073 on the map refers to the ocean drilling project site where the sample material for this study was collected. Credit: GEBCO world map 2014, gebco.net)
(The location of the crater in Chesapeake Bay. It is now completely covered by younger sediments, but was discovered in the early 1990s by marine geophysical surveys and subsequent drilling. It is the largest known impact crater in the U.S. and the 15th-largest on Earth. Credit: Powars et al. 2015, Christoph Kersten / GEOMAR)
애리조나 주립대학의 마크 비런(Marc Biren)을 비롯한 과학자들이 3500만년 전 북미 대륙을 강타한 거대 소행성 충돌의 흔적을 확인했습니다. 태양계의 다른 행성과 마찬가지로 지구 역시 수많은 소행성과 혜성 충돌에 시달리지만, 활발한 지질 활동과 넓은 바다, 그리고 표면을 침식하는 물과 식물 때문에 그 흔적이 오래 남는 경우는 드문 편입니다. 하지만 거대한 충돌의 경우 증거는 남습니다.
과학자들은 이전부터 북미 대륙에서 운석 충돌의 결과인 텍타이트(tektite)가 다량으로 나오는 지층의 존재를 확인했습니다. 텍타이트는 운석 충돌로 튀어나온 뜨거운 입자가 바닷물 등에 의해 급격히 식으면서 형성됩니다. 따라서 운석 충돌에 특징적인 입자입니다. 오래 전 형성된 이 텍타이트 지대는 텍사스 10배 면적으로 당시 충돌이 매우 거대했다는 점을 보여줍니다. (사진)
충돌 크레이터는 미 동부 해안의 버지니아와 메릴랜드주 사이 체서피크만에 존재하며 그 지름은 대략 40km 정도입니다. 연구팀은 크레이터에서 400km 떨어진 Ocean Drilling Project site 1073에서 확보한 충돌 파편인 규산 지르코늄 (zirconium silicate)입자에서 uranium-thorium-helium 동위원소 분석 기술을 이용해 충돌 시기가 3500만년 전이라는 사실을 확인했습니다. 이는 처음으로 정확한 충돌 시기가 확인된 것입니다.
체서피크만 충돌 크레이터는 지금까지 확인된 지구 크레이터 가운데 15번째로 큰 것입니다. 다행히 중생대에 마침표를 찍은 칙술루브 크레이터와 견줄 만한 대멸종은 일어나지 않았지만, 당시 생태계에 엄청난 충격이 있었을 것임은 분명합니다. 이 충돌의 결과 역시 앞으로 중요한 연구 대상이 될 것입니다.
참고
M. B. Biren et al, (U-Th)/He zircon dating of Chesapeake Bay distal impact ejecta from ODP site 1073, Meteoritics & Planetary Science (2019). DOI: 10.1111/maps.13316
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