(Diagram of the thermobaric phase of an impact crater and its forming hydrothermal vent system. Credit: Journal of Marine Science and Engineering (2026). DOI: 10.3390/jmse14050486)
(Hydrothermal vents on the ocean floor spew black smoke, which forms when super-hot vent water hits the cold ocean. Scientists view them as candidates for where life may have started, because they provide heat, minerals and chemical energy that early life could have used to form and grow. Credit: Richard Lutz)
해저 깊은 곳에 위치한 열수분출공 (Hydrothermal vents)는 화산활동에 의해 광물이 포함된 뜨거운 온수가 뿜어져 나오는 장소로 생명체가 살 수 없을 것 같은 환경이지만, 실제로는 생명이 넘치는 심해의 오아시스와 같은 곳입니다. 여기에서 나오는 광물을 이용해 화학 에너지를 얻는 박테리아와 여기에 의존하는 생태계가 지상의 태양 의존 생태계와 별개로 펼쳐지는 장소이기 때문입니다.
과학자들이 열수분출공에 주목하는 이유는 초기 지구나 혹은 외계 행성과 위성에서 비슷한 일이 발생해 생명체가 탄생했을 가능성이 있기 때문입니다. 특히 현재도 유로파나 엔셀라두스의 얼음 지각 바다 밑에 비슷한 열수분출공이 있을 수도 있어 과학계에서 활발한 연구 주제가 되고 있습니다. 물론 열수분출공에서 지구 생명체가 탄생한 것인지는 다소 논란이 있는 게 사실이지만, 자주 거론되는 유력한 후보임에는 분명합니다.
2025년 5월 러트거스 환경생물과학대학에서 해양생물학 및 어업관리 학사 학위를 받은 셰아 친퀘마니 (Shea Cinquemani, Rutgers School of Environmental and Biological Sciences )는 학부생 시절 연구를 통해 지구 초기 자주 지구에 충돌했던 소행성들이 이런 열수분출공 활동을 더 활발하게 유지했다는 연구 결과를 발표했습니다.
연구팀은 지구에 남아 있는 3개의 거대 소행성 충돌 크레이터를 분석해 이런 충돌이 열수분출공 활동에 미친 영향을 분석했습니다. 가장 오래된 것은 멕시코 유카탄 반도 아래에 있는 칙 술루브 (Chicxulub) 크레이터로 , 약 6500만 년 전에 형성되었으며 이후 오랫동안 지속된 열수 시스템을 품고 있었던 것으로 밝혀졌습니다. 그 다음은 캐나다 북극에 있는 호턴 (Haughton)충돌 구조로, 약 3100만 년 전에 형성되었습니다. 가장 젊은 것은 인도에 있는 로나르 (Lonar) 호수로, 약 5만 년 전에 생성되었습니다. 이곳의 충돌구에는 여전히 물이 남아 있어 이러한 시스템이 시간이 지남에 따라 어떻게 진화하는지에 대한 단서를 제공합니다.
물론 열수분출공은 대개 중앙해령 같은 해저판의 경계에서 잘 생성되지만, 지구 초기에 아직 판 구조가 형성되지 않은 시점에서는 운석 충돌이 더 큰 역할을 했을 것입니다. 소행성 충돌로 인해 지각에 균열이 생기고, 이 틈으로 바닷물이나 지하수가 침투하기 때문입니다. 그리고 충돌 지점 하부에 남아있는 잔류 열이 이 물을 데우면서, 지표로 다시 솟구치는 '충돌 유도 열수 순환(Impact-generated Hydrothermal System)'이 형성됩니다. 3개의 거대 소행성 충돌 크레이터 분석 결과는 충돌 후 수십 만년 동안 이런 활동이 유지될 수 있음을 보여줍니다.
이런 활동은 지구 초기 소행성이 자주 충돌한 대폭격기에 지구에서 수만개의 독립적인 진화적 실험장을 만들고 생명 탄생의 기회를 높였을 수 있습니다. 그리고 어쩌면 과거 화성이나 유로파, 엔셀라두스에서도 비슷한 일이 생겼을지도 모릅니다. 모든 것을 파괴하는 듯한 소행성 충돌이 사실은 생명 탄생을 촉진했을지도 모른다는 의외의 발견입니다.
참고
https://phys.org/news/2026-03-impacts-meteors-life-earth-hydrothermal.html
Shea M. Cinquemani et al, Deep-Sea Hydrothermal Vent and Impact-Generated Hydrothermal Vent Systems: Insights into the Origin of Life, Journal of Marine Science and Engineering (2026). DOI: 10.3390/jmse14050486
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