태양계 이야기 995 - 고대 화성에 거대 소행성 충돌로 메가쓰나미가 생겼다

(Credit: Pixabay/CC0 Public Domain)

화성은 현재는 매우 춥고 건조한 행성이지만, 34억 년 전에는 바다나 적어도 호수가 있는 따뜻한 행성이었습니다. 그런데 과학자들은 화성의 고대 지형에서 거대한 메가쓰나미 (megatsunami)가 몇 차례 지나간 흔적을 발견했습니다. 아마도 화성의 바다가 사라지기 전 거대한 소행성이 충돌한 흔적일 것입니다.

행성과학 연구소의 알레시스 로드리게스 (Alexis Rodriguez)가 이끄는 연구팀은 화성의 메가쓰나미를 일으킨 소행성 충돌 흔적을 찾아냈습니다. 포흘 (Pohl) 크레이터는 지름 110km 정도 되는 대형 크레이터로 화성의 북부 저지대에 존재합니다. 연구팀은 포흘 크레이터가 34억 년 전 화성에 형성된 것이며 이 시기 예상 수심 120m 정도 되는 바다에 충돌했다는 사실을 확인했습니다.

충돌한 소행성의 크기는 충돌한 지형이 단단한 경우 지름 9km이고 충돌 에너지는 TNT 1300만 메가톤, 부드러운 경우 지름 3km에 충돌 에너지 TNT 50만 메가톤으로 추정됩니다. 전자의 경우 중생대를 마무리지은 칙술루브 (Chicxulub) 소행성 충돌과 비슷한 크기의 소행성이 충돌한 것으로 추정할 수 있습니다.

이때 생긴 메가쓰나미는 칙술루브 충돌과 비슷한 수준의 파괴력을 화성에 전달했을 것입니다. 대략 250m 높이의 메가쓰나미가 1500km까지 떨어진 지점까지 도달했던 것으로 추정됩니다. 칙술루부 충돌의 경우 수심 200m 지점에서 생기면서 200m 높이의 메가쓰나미가 주변부를 휩쓸었습니다.

(Weak Ground (WG) simulation (zero residual shear strength), 3 km asteroid. Credit: Scientific Reports (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-18082-2)

만약 이 시기 화성 생명체가 있었다면 상당히 파멸적인 최후를 맞이했을 것입니다. 다만 공룡 같은 대형 동물이 있었을 가능성은 없기 때문에 이 때 죽은 대형 생물의 화석은 기대하기 어려울 것입니다. 과학자들은 혹시 단순한 미생물의 흔적이라도 있을지 찾기 위해 많은 노력을 진행 중입니다. 어쩌면 이 메가쓰나미의 잔해 가운데 단서가 남아 있을지도 모릅니다.

참고

https://phys.org/news/2022-12-mars-megatsunami-chicxulub-like-asteroid-impact.html

Alexis Rodriguez, Evidence of an oceanic impact and megatsunami sedimentation in Chryse Planitia, Mars, Scientific Reports (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-18082-2. www.nature.com/articles/s41598-022-18082-2

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