(Credit: Southwest Research Institute)
우리에게 가장 친숙한 소행성 충돌은 6,600만년 전 공룡을 멸종시킨 칙슬루브 충돌 사건일 것입니다. 하지만 사실 지구는 꾸준히 이 정도의 충돌을 겪어 왔습니다. 특히 8억 년 전에는 지구 뿐 아니라 태양계 행성들의 다수의 거대 소행성 충돌 소나기를 겪은 것으로 알려져 있습니다. 아마도 이 사건은 하나의 소행성 충돌로 인한 파편에 의한 사건일 가능성이 높지만, 과학자들은 구체적으로 범인이 누구인지 확실히 모르는 상태입니다.
사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)의 태양계 과학 및 탐사 부서의 책임자인 윌리엄 보트케 박사(Dr. William Bottke, an executive director in SwRI's Solar System Science and Exploration Division)와 동료들은 소행성 율랄리아(Eulalia) 모체에 해당하는 소행성의 파괴와 분열이 약 8억 년 전 지구형 행성들을 강타한 충돌 소나기와 관련되었다는 연구 결과를 발표했습니다.
사실 지구 표면이 끊임없이 변화하기 때문에 6억 5천만 년보다 오래된 충돌 흔적을 찾는 것은 매우 어렵습니다. 화산 활동이나 판 이동, 그리고 지구 표면의 풍화 작용으로 인한 침식은 상당히 큰 크레이터의 흔적도 없애 버릴 수 있습니다.
따라서 과학자들은 지구 대신 달에서 증거를 수집했습니다. 달은 지구와 매우 가까이 있어 소행성군이 충돌할 때 동시에 공격받을 수밖에 없기 때문입니다. 그리고 달에 생긴 크레이터는 거의 영구적으로 보존됩니다.
과학자들은 대형 달 분화구의 연대와 아폴로 임무에서 발견된 충돌 유리 물질의 연대 분포를 바탕으로 약 8억 년 전 달에 대형 충돌이 급증했다는 점을 알아냈습니다. 다만 이것이 어디에서 기원한 소행성인지는 알지 못했습니다.
연구팀은 충돌 및 역학 모델을 사용하여 8억 년 전 대규모 소행성 충돌이 원시적인 탄소질 운석 같은 천체가 다른 천체와 충돌하여 율랄리아 소행성군이 형성되었을 때 발생한 것임을 확인했습니다. 이 연구에서 모체 소행성의 위치가 핵심이었는데, 이 소행성은 목성과의 중력 3:1 평균 운동 공명 직전에 분열된 것으로 확인됐습니다.
율랄리아 소행성군의 모체는 지름 100-200km의 소행성으로 충돌 후 여러 소행성으로 분해되었는데 가장 큰 것은 495 율랄아 (Eulalia)입니다. J3:1는 소행성이 목성 주위를 한 바퀴 도는 동안 태양 주위를 세 바퀴 도는 궤도로 현재 율랄리아가 여기에 있습니다.
(Origin of 162173 Ryugu may be either 495 Eulalia or 142 Polana[4] Sun · Earth · 162173 Ryugu · 142 Polana · 495 Eulalia. Phoenix7777 - Own work Data source: HORIZONS System, JPL, NASA)
연구팀의 시뮬레이션 결과, 충돌 파편의 절반이 충돌 후 바로 J3:1 공명 영역에 도달한 후 태양계 행성 파편을 흩뿌리고 태양계 내행성에 충돌하는 것으로 나타났습니다. 그리고 이후 1억~1억 5천만 년에 걸쳐 나머지 25%의 파편이 야르코프스키 효과로 알려진 힘에 의해 J3:1 공명 영역으로 이동해 역시 충돌을 일으켰습니다. 연구팀에 따르면 달에 발생한 대형 충돌 하나당 지구에는 비슷한 규모 또는 그보다 큰 충돌이 약 20회 발생했습니다.
이런 대형 소행성의 충돌은 지구 기후와 지질 활동에 상당한 영향을 미쳤을 것입니다. 당시 지구는 눈덩이 지구라는 한랭기를 겪었고 이후 생명체가 진화하는 에디아카리기가 이어집니다. 소행성 충돌 이후 일어난 일이라는 점을 생각하면 어떤 연관성이 있을 가능성도 의심할 수 있습니다. 만약 대형 소행성 충돌이 복잡한 다세포 생명체 진화를 촉진했다면 이 역시 매우 흥미로운 사실이 아닐 수 없습니다.
참고
Publication details
William F. Bottke et al, An 800-Million-Year-Old Impact Shower on the Terrestrial Planets from the Breakup of the Eulalia Parent Body, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2606.05036
https://phys.org/news/2026-07-asteroid-breakup-solar-bombardment-million.html
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