운석 대충돌 초래

약 44억8천만년 전 거대 행성
콜로라도대 모이지스교수 연구
지구생명체 출현 시점 앞당겨

태양계가 형성되던 초기에는 행성의 위치가 지금과는 사뭇 달랐다. 목성을 비롯한 대형 행성들이 태양에 훨씬 가까이 붙어있다가 무엇인지 모를 힘으로 지금처럼 외곽으로 이동했다는 것이 정설이다. 현재 태양계 외곽 행성들의 궤도로 볼 때 거대 행성들이 안에서 바깥쪽으로 이동해 나왔다는 것은 확실하지만 언제, 왜 이런 변화가 일어났는지는 미지의 영역으로 남아있다. 다만 거대 행성이 태양계 외곽으로 빠져나가면서 혜성과 소행성, 심지어 원시행성까지도 제멋대로 움직이며 달과 지구에 운석이 무수히 떨어졌을 것으로 추정돼 왔으며, 달에서 가져온 월석을 토대로 그 시기를 약 39억년 전쯤일 것으로 여겨왔다.
그러나 볼더 소재 콜로라도대학 지질과학과 스티븐 모이지스 교수가 이끄는 연구팀은 최근 태양계의 거대 행성 이동이 이보다 훨씬 더 일찍 이뤄졌다는 새로운 연구결과를 학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 발표해 학계의 관심을 모으고 있다. 연구팀은 아폴로 우주인들이 착륙해 월석을 가져온 임브리움 분지(Imbrium Basin)가 한 차례의 강한 충격으로 생성된 매우 특이한 지역으로 운석 대충돌 시기에 대한 '편견'을 갖게 한 것으로 봤다. 달이 형성되고 수억 년 뒤인 약 39억년 전쯤 한 차례의 대형 운석 충돌로 생긴 운석을 근거로 이 시기를 거대 행성의 이동으로 운석 충돌이 집중적으로 발생한 대충돌기로 추정하는 것은 맞지 않는다는 것이다.
연구팀은 이런 오류를 극복하기 위해 지구에 떨어진 운석 자료들을 총망라해 분석했다. 그 결과, 시기가 약 45억년 전까지 거슬러 올라갔으며 이는 그 직전에 태양계가 대충돌기를 겪었다는 것을 의미하는 것으로 해석됐다. 모이지스 교수는 운석이나 소행성의 대규모 충돌로 지구의 바위가 녹고 방사성 연대도 쉽게 지울 수 있는 장난감 그림판 ‘에치 어 스케치’(Etch A Sketch)처럼 재설정됐을 수 있다면서 이는 거대 행성들의 이동으로 촉발됐을 수 있다고 설명했다.
연구팀의 컴퓨터 모의실험에서는 약 44억8천만년 전 쯤 태양계 안쪽의 거대 행성들이 현재의 위치로 이동하기 시작했으며, 이 과정에서 생긴 파편이 지구와 막 형성된 달에 떨어진 것으로 나타났다. 연구팀은 이번 연구 결과가 지구의 생명체 기원에 관해 새로운 창을 열어놓는 것이라고 지적했다. 지구의 운석 대충돌이 빨리 시작된 만큼 일찍 끝났을 것이고, 일렀으면 약 44억년 전쯤 지구가 충분히 안정돼 생명체가 나타났을 것이라는 얘기다.
현재는 35억년 전 화석이 지구에서 가장 오래된 것으로 기록돼 있다.


이은혜 기자