1만2800년 전에 혜성 충돌이 있었을까
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2025-08-08 23:33:56
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해저 코어, 젊은 드라이아스(Dryas)기 충돌의 새로운 증거 제시
약 1만2800년 전, 북반구 전체가 섭씨 몇 도 정도 급격히 냉각됐다. 이른바 젊은 드라이아스기라고 불리는 이 냉각기는 약 천 년 동안 지속됐고, 유럽을 거의 빙하기로 되돌릴 뻔했으며, 북미의 클로비스 문화가 종말을 맞이하게 된 원인이 되었을 가능성이 있다. 동시에, 대규모 화재로 육지 면적의 약 10%가 불에 탔을 가능성이 있다.
하지만 이 드라이아스 사건의 원인은 논란의 여지가 있다. 한 가지 이론은 대서양의 해빙수가 급격히 증가하여 대서양의 해류 순환이 중단되고 유럽과 북미로의 열전달이 차단되었기 때문이라는 것이다. 다른 이론들은 아이펠 지역의 라허시(Laacher-See) 화산 폭발이나 다른 화산 폭발을 원인으로 보고 있다.
혜성 파편이 원인일까?
세 번째 가설은 특히 뜨거운 논쟁거리다. 사우스캐롤라이나 대학교의 크리스토퍼 무어(Christopher Moor)와 그의 동료들은 "드라이아스 충돌 가설은 약 12,800년 전 지구가 크고 붕괴된 혜성의 파편을 통과했다고 가정한다."라고 설명했다. 이 혜성의 붕괴는 엔케(Encke) 혜성을 포함한 수많은 작은 혜성뿐만 아니라 엄청난 양의 먼지와 작은 파편들을 남겼다. 지구가 이 파편 흐름을 통과하면서 충돌과 폭발이 촉발되었고 지구 대기는 먼지로 가득 찼다.
이로 인해 기후가 냉각되었을 가능성이 있지만, 동시에 그 충격은 극지방의 빙하를 불안정하게 만들고 융해수 홍수를 유발했을 가능성이 있다. 이것이 바로 시나리오다. 이에 대한 증거는 나노다이아몬드, 용융구, 그리고 북미와 유라시아의 퇴적물과 빙하 코어에서 발견된 특정 원소의 농축을 통해 제공된다. 그러나 이러한 증거는 인간 활동에 의해 발생했거나 적어도 영향을 받았을 가능성이 있기 때문에 논란의 여지가 있다.
해저에서 발견된 새로운 증거
이제 새로운 증거가 있다. 이번에는 해저에서 발견된 것이다. 무어의 연구팀은 캐나다 북부와 그린란드 사이의 배핀 만(灣) 바닥에서 채취한 네 개의 코어 샘플을 조사했다. 모어는 "이 샘플 위치들은 인위적인 오염으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 흥미롭다."라고 설명한다. "게다가 코어 샘플은 매우 깨끗하게 층을 이루고 있어 지층이 거의 훼손되지 않았음을 나타낸다." 연구진은 다양한 현미경 및 질량 분석법을 사용하여 약 12,800년 된 지층을 분석했다.
실제로 그들은 여러 측면에서 큰 성과를 거두었다. 무어와 그의 연구팀은 철:니켈, 철:크롬 비율이 외계 기원임을 시사하는 놀라운 수의 금속 먼지 입자를 발견했다. 연구팀은 "이들의 구성은 혜성 물질과 매우 일치한다."라고 보고했다. "반대로 지구 충돌암, 맨틀 물질, 화산 마그마, 또는 지각과는 거의 또는 전혀 일치하지 않는다." 따라서 이번 연구는 혜성이나 운석 기원일 가능성이 있는 이러한 금속 입자를 최초로 발견한 것이다.
용융 소구체와 미량의 이리듐
샘플에서 또 다른 주목할 만한 특징은 미세 소구체, 즉 용융되었다가 재응고된 암석의 작은 구체였다. 무어와 그의 동료들은 이 미세 소구체가 주로 지구 암석으로 구성되어 있지만, 동위원소 값을 보면 외계 물질이 몇 퍼센트 포함되어 있음을 시사한다고 보고했다. 또한 이 구체와 기타 용융 입자의 구성은 화산 폭발이나 화재 또는 기타 용융 원인과 일치하지 않았다.
대신, 이러한 혼합 구체는 예를 들어 혜성이 대기에서 폭발하여 용융되고 기화된 물질의 충격파가 지구 표면에 충돌할 때 형성될 수 있다. 또한 코어 샘플에는 백금과 이리듐 함량이 높은 나노입자가 존재했는데, 이는 운석이나 혜성 충돌로 인한 물질일 가능성이 있는 것으로 간주된다.
정황 증거 - 하지만 증명은 없다
무어와 그의 팀에 따르면, 이번 연구 결과는 드라이아스 충돌 가설에 대한 추가적인 증거를 제공한다. 무어는 "배핀만에서 얻은 결과는 해양 코어에서 젊은 드라이아스기 충돌에 대한 최초의 증거다"고 말했다. "이번 연구는 육지나 얕은 수역의 샘플 현장에서 발견된 물질이 인위적인 오염에 의한 것이라는 가정을 반박한다.”
그러나 이러한 결과는 혜성이 영거 드라이아스기 냉각 기간의 원인이라는 확실한 증거를 아직 제공하지 못하며, 무어와 그의 연구팀도 이 점을 인정하고 있다. 연구진은 "충돌 가설을 뒷받침하기 위해서는 추가 연구와 해양 및 호수의 다른 퇴적물 코어와의 전 세계적 비교가 필요하다"고 밝혔다. 이는 또한 이 혜성 충돌이 실제로 발생했다면 그 광범위한 결과를 명확히 밝힐 수 있을 것이다.
그러나 영거 드라이아스기 냉각의 미스터리에 대한 해답은 오늘날에도 유효할 수 있다고 무어는 말했다. "이러한 충돌 사건은 규모에 관계없이 현대 문명에 중대한 위험을 초래한다."라고 연구진은 설명했다. 따라서 과거 충돌의 빈도와 결과를 연구하는 것이 중요하다.
참고: PLOS One, 2025; doi: 10.1371/journal.pone.0328347
출처: PLOS
해저 코어, 젊은 드라이아스(Dryas)기 충돌의 새로운 증거 제시
1만2800년 전에 혜성 충돌이 있었을까
해저 코어, 젊은 드라이아스(Dryas)기 충돌의 새로운 증거 제시
논란의 여지가 있는 시나리오:
연구자들은 12,800년 전 지구에 혜성이 충돌했는지에 대해 오랫동안 논쟁해 왔다. 이제 배핀만(Baffin Bay)바닥에서 채취한 코어가 그러한 충돌에 대한 새로운 증거를 제시한다. 이 코어에는 응고된 용융 암석, 금속 입자, 그리고 백금과 이리듐 함량이 놀라울 정도로 높은 나노입자로 이루어진 작은 구체들이 포함돼 있었다. 이는 빙핵과 대륙 퇴적물에서 발견된 유사한 결과를 뒷받침하며, 젊은 드라이아스기의 일부 이상 현상을 설명할 수 있다.
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| ▲ (a) 배핀 만과 코어 83029−052의 위치(패널 a의 작은 빨간색 상자)를 보여주는 캐나다 북동부 및 그린란드 지도, (b) 이 연구를 위해 샘플링한 코어 2013029−064, 2013029−77, 2008029−67의 위치(작은 빨간색 상자).(출처:A 12,800-year-old layer with cometary dust, microspherules, and platinum anomaly recorded in multiple cores from Baffin Bay / Published: August 6, 2025) |
약 1만2800년 전, 북반구 전체가 섭씨 몇 도 정도 급격히 냉각됐다. 이른바 젊은 드라이아스기라고 불리는 이 냉각기는 약 천 년 동안 지속됐고, 유럽을 거의 빙하기로 되돌릴 뻔했으며, 북미의 클로비스 문화가 종말을 맞이하게 된 원인이 되었을 가능성이 있다. 동시에, 대규모 화재로 육지 면적의 약 10%가 불에 탔을 가능성이 있다.
하지만 이 드라이아스 사건의 원인은 논란의 여지가 있다. 한 가지 이론은 대서양의 해빙수가 급격히 증가하여 대서양의 해류 순환이 중단되고 유럽과 북미로의 열전달이 차단되었기 때문이라는 것이다. 다른 이론들은 아이펠 지역의 라허시(Laacher-See) 화산 폭발이나 다른 화산 폭발을 원인으로 보고 있다.
혜성 파편이 원인일까?
세 번째 가설은 특히 뜨거운 논쟁거리다. 사우스캐롤라이나 대학교의 크리스토퍼 무어(Christopher Moor)와 그의 동료들은 "드라이아스 충돌 가설은 약 12,800년 전 지구가 크고 붕괴된 혜성의 파편을 통과했다고 가정한다."라고 설명했다. 이 혜성의 붕괴는 엔케(Encke) 혜성을 포함한 수많은 작은 혜성뿐만 아니라 엄청난 양의 먼지와 작은 파편들을 남겼다. 지구가 이 파편 흐름을 통과하면서 충돌과 폭발이 촉발되었고 지구 대기는 먼지로 가득 찼다.
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| ▲ 배핀 만 핵에서 발견된 철과 실리카가 풍부한 충격 미세구체의 예: 핵 83023−052(a-d); 핵 2013029−064(e-h); 핵 2008029−067(i-n); 및 핵 2013029−077(o-p). (출처:A 12,800-year-old layer with cometary dust, microspherules, and platinum anomaly recorded in multiple cores from Baffin Bay / Published: August 6, 2025) |
이로 인해 기후가 냉각되었을 가능성이 있지만, 동시에 그 충격은 극지방의 빙하를 불안정하게 만들고 융해수 홍수를 유발했을 가능성이 있다. 이것이 바로 시나리오다. 이에 대한 증거는 나노다이아몬드, 용융구, 그리고 북미와 유라시아의 퇴적물과 빙하 코어에서 발견된 특정 원소의 농축을 통해 제공된다. 그러나 이러한 증거는 인간 활동에 의해 발생했거나 적어도 영향을 받았을 가능성이 있기 때문에 논란의 여지가 있다.
해저에서 발견된 새로운 증거
이제 새로운 증거가 있다. 이번에는 해저에서 발견된 것이다. 무어의 연구팀은 캐나다 북부와 그린란드 사이의 배핀 만(灣) 바닥에서 채취한 네 개의 코어 샘플을 조사했다. 모어는 "이 샘플 위치들은 인위적인 오염으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 흥미롭다."라고 설명한다. "게다가 코어 샘플은 매우 깨끗하게 층을 이루고 있어 지층이 거의 훼손되지 않았음을 나타낸다." 연구진은 다양한 현미경 및 질량 분석법을 사용하여 약 12,800년 된 지층을 분석했다.
실제로 그들은 여러 측면에서 큰 성과를 거두었다. 무어와 그의 연구팀은 철:니켈, 철:크롬 비율이 외계 기원임을 시사하는 놀라운 수의 금속 먼지 입자를 발견했다. 연구팀은 "이들의 구성은 혜성 물질과 매우 일치한다."라고 보고했다. "반대로 지구 충돌암, 맨틀 물질, 화산 마그마, 또는 지각과는 거의 또는 전혀 일치하지 않는다." 따라서 이번 연구는 혜성이나 운석 기원일 가능성이 있는 이러한 금속 입자를 최초로 발견한 것이다.
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| ▲ 배핀 만 핵에서 추출한 미세구체(위)와 금속 입자. © Moore et al./ PLOS One, CC-by 4.0 |
용융 소구체와 미량의 이리듐
샘플에서 또 다른 주목할 만한 특징은 미세 소구체, 즉 용융되었다가 재응고된 암석의 작은 구체였다. 무어와 그의 동료들은 이 미세 소구체가 주로 지구 암석으로 구성되어 있지만, 동위원소 값을 보면 외계 물질이 몇 퍼센트 포함되어 있음을 시사한다고 보고했다. 또한 이 구체와 기타 용융 입자의 구성은 화산 폭발이나 화재 또는 기타 용융 원인과 일치하지 않았다.
대신, 이러한 혼합 구체는 예를 들어 혜성이 대기에서 폭발하여 용융되고 기화된 물질의 충격파가 지구 표면에 충돌할 때 형성될 수 있다. 또한 코어 샘플에는 백금과 이리듐 함량이 높은 나노입자가 존재했는데, 이는 운석이나 혜성 충돌로 인한 물질일 가능성이 있는 것으로 간주된다.
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| ▲ YDB 지점. 남극 대륙을 포함한 6개 대륙 60곳에서 다양한 YDB 프록시가 발견되었다. 배핀만 코어는 노란색으로, 다른 YDB 지점은 빨간색으로 표시되어 있다. 기본 지도는 Tom Patterson(www.shadedrelief.com)이 제공했다. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0328347.g020 |
정황 증거 - 하지만 증명은 없다
무어와 그의 팀에 따르면, 이번 연구 결과는 드라이아스 충돌 가설에 대한 추가적인 증거를 제공한다. 무어는 "배핀만에서 얻은 결과는 해양 코어에서 젊은 드라이아스기 충돌에 대한 최초의 증거다"고 말했다. "이번 연구는 육지나 얕은 수역의 샘플 현장에서 발견된 물질이 인위적인 오염에 의한 것이라는 가정을 반박한다.”
그러나 이러한 결과는 혜성이 영거 드라이아스기 냉각 기간의 원인이라는 확실한 증거를 아직 제공하지 못하며, 무어와 그의 연구팀도 이 점을 인정하고 있다. 연구진은 "충돌 가설을 뒷받침하기 위해서는 추가 연구와 해양 및 호수의 다른 퇴적물 코어와의 전 세계적 비교가 필요하다"고 밝혔다. 이는 또한 이 혜성 충돌이 실제로 발생했다면 그 광범위한 결과를 명확히 밝힐 수 있을 것이다.
그러나 영거 드라이아스기 냉각의 미스터리에 대한 해답은 오늘날에도 유효할 수 있다고 무어는 말했다. "이러한 충돌 사건은 규모에 관계없이 현대 문명에 중대한 위험을 초래한다."라고 연구진은 설명했다. 따라서 과거 충돌의 빈도와 결과를 연구하는 것이 중요하다.
참고: PLOS One, 2025; doi: 10.1371/journal.pone.0328347
출처: PLOS
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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