(An SwRI team modeled evolutionary processes in the main asteroid belt and discovered that impactors such as the one that ended the reign of the dinosaurs are most likely from the outer half of the main asteroid belt. The team also discovered that delivery processes from that region occur 10 times more often than previously thought. Credit: SwRI/Don Davis)
비조류 공룡을 비롯해서 수많은 중생대 생물을 절멸시키고 사실 포유류, 조류, 파충류 중 상당수도 멸종에 가까운 상태로 몰고 간 6600만년 전 소행성 충돌은 지구 역사에서 매우 드문 사건 중 하나였습니다. 태양계 초기에는 거대 소행성 충돌이 끊이지 않았지만, 충돌할 소행성은 대부분 충돌해서 태양계 행성과 소행성들의 궤도가 어느 정도 안정화 된 단계에서는 이런 거대 소행성 충돌이 드물게 일어났기 때문입니다. 따라서 멕시코 유카탄 반도에서 있는 칙술루브 크레이터 (Chicxulub crater)를 만든 소행성의 기원은 과학자들 사이에서도 논란이었습니다.
사우스웨스트 연구소 (Southwest Research Institute)의 과학자들은 칙술루브 크레이터을 드릴로 뚫어 여러 샘플을 확보해 이 소행성의 기원을 추적했습니다. 충돌 당시 지층에서 얻어진 암석 샘플들을 분석한 결과 이 소행성은 탄소질 콘드라이트 (Carbonaceous chondrite 혹은 C chondrite) 소행성일 가능성이 가장 큰 것으로 나타났습니다.
탄소질 콘드라이트 소행성은 휘발성 화합물을 제외하면 초기 태양 대기와 가장 유사한 성분을 지닌 소행성으로 이름처럼 풍부한 탄소와 무생물에서 기원한 유기물들을 포함하고 있습니다. 탄소질이 풍부해 색상이 어두울 뿐 아니라 태양계 초기 형태를 가장 잘 간직하고 있어 암흑 원시 소행성 (dark primitive asteroid)이라고도 불립니다.
연구팀은 이 소행성이 화성과 목성 사이 소행성대 외곽 절반 (outer half of the asteroid belt)에서 기원했을 것으로 추정했습니다. 하지만 이 위치에 있는 지름 10km 급 소행성은 이미 궤도가 꽤 안정적인 상태로 쉽게 태양계 안쪽 궤도로 이동해 지구에 충돌할 가능성이 크지 않습니다. 연구팀은 이런 일이 실제로 얼마나 자주 일어나는지 알기 위해 나사의 슈퍼컴퓨터인 플레아이데스 (Pleaides)를 이용해 13만 건의 시뮬레이션을 진행했습니다.
그 결과 10km 급 소행성이 소행성대 외곽에서 지구와 충돌할 가능성은 기본의 예상보다 10배 높은 2억5000만년에 한 번 꼴이었습니다. 인간의 관점에서 매우 드문 일이긴 하나 2억 5100만년 전에서 6600만년 전까지 지속된 중생대에 한 번 일어날 순 있는 일인 셈입니다. 그렇다면 칙술루브 충돌 이전 10km급 거대 소행성 충돌이 일어난 시기도 궁금해지는 연구입니다.
참고
https://phys.org/news/2021-07-source-impactor-dinosaurs.html
David Nesvorný et al, Dark primitive asteroids account for a large share of K/Pg-scale impacts on the Earth, Icarus (2021). DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114621
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