운석의 충격과 K - T 경계

운석의 충격과 K - T 경계

 

 

 충돌해 오는 운석과 공룡.

공룡의 멸종은 학자들의 연구결과 단시간에 이루워진 것이 아니라 오랜시간을 두고 서서히 멸종한 것으로 정리되고 있다. 운석의 충돌설은 공룡의 멸종을 조금 앞당긴 역활을 했을거라는 것이다. 중생대 백악기와 신생대 제3기 지층이 경계를 이루는 곳에서 나타나고 있다. 이 지점을 K-T(K는 그리스어로 백묵이라는 뜻의 ‘Kreta’에서 온 것이고 T는 신생대 제3기 ‘Tertiary’에서 따온 것이다) 경계라 부른다. 전세계에 분포하는 K-T 경계를 자세히 관찰함으로써 공룡을 포함한 대전멸에 대한 새로운 가설이 제창됐다. 이 경계에는 약 2cm 두께의 붉은 점토층이 있는데, 이 층을 조사한 결과 평균보다 30배나 많은 이리듐(iridium)이 함유돼 있다는 사실이 밝혀졌다. 이리듐은 지표에서 매우 드물게 산출되는 중금속이다. 보통 우주로부터 떨어지는 우주먼지 속에 함유돼 있거나 더 드물게는 화산(volcano)이 분출할 때 나오는 지구 내부물질(맨틀 : mantle)에 섞여있다. 그런데 K-T 경계에서 비정상적으로 높은 이리듐의 양이 함유된 것은 지름 약 10km 정도의 운석(meteorite)이 지구에 떨어졌을 때나 가능한 일이다.

 운석의 충돌 순간

 

중생대( Mesozoic Era)가 끝나는 어느날 운석은 시속 10만km의 속도로 지구를 강타했고 이로 인한 첫번째 폭발로 반지름 4백-5백km 안에 존재하는 모든 것들이 파괴됐다. 이 충격은 지진을 일으켜 연속적인 화산분출이 시작됐다. 운석 자체는 충격과 함께 산산조각나면서 거대한 먼지구름과 가스, 화재로 인한 숯 검댕이, 그리고 수증기를 성층권으로 올려보냈다. 뜨거운 운석조각들이 다시 대기권에 떨어질 때 지구에는 갑자기 약 40분간 2천℃ 전자오븐에 들어간 효과가 나타난다. 하늘을 뒤덮은 먼지는 점차 지구를 덮어 약 3개월 동안 계속되는 암흑의 세계, 즉 핵겨울(nuclear winter)이 도래한다. 이 먼지구름에 포함된 수증기는 강력한 열과 화학적 작용에 의해 대기의 질소와 결합해 질산을 만들고, 결국 강한 산성비가 뿌려진다. 이 악조건에서 공룡들은 생존할 수 없었을 것이다. 여기서 살아남을 수 있던 육상동물은 시체를 먹는 조그만 동물과 다양한 종류의 먹이를 취하는 포유류(mammals)나 새(birds)들이었다. 바다에는 플랑크톤이 죽어 먹이사슬이 깨지면서 커다란 해양파충류가 사라졌다. 또 바다생물의 주요 서식지인 얕은 해역(대륙붕)에 산소가 적게 포함된 깊은 바닷물이 올라오고, 산성비가 내린 탓에 바다생물은 전멸해버리고 말았다. 이 시나리오가 사실이라면 후기 삼첩기에 운석의 충돌에 의해 ‘운좋게’ 번성한 공룡은 백악기 말 다시 떨어진 커다란 운석에 의해 ‘운나쁘게’ 멸종한 것이다.

 화산과 공룡

만약 지름 10km의 운석이 지구에 떨어졌다면 그 장소는 어디인가. 계산상으로 지름 약 1백80km의 분화구가 발견돼야만 한다. 그러나 운석충돌 이론이 발표됐을 당시 이런 크기의 분화구는 육지에서 확인되지 않았다. 그렇다면 운석이 바다에 떨어진 것이 아닐까. 하지만 1990년 분화구의 잔해가 멕시코 유카탄반도의 북서쪽에서 발견되면서 운석충돌 이론이 지지를 받기 시작했다. 더욱이 폭발 때 생겼을 잔해들이 그 장소에서 8백km 떨어진 지역에서도 발견돼 폭발 당시의 엄청난 힘을 알려줬다.

(유카탄 반도의 운석 충돌 자료 보기 : http://blog.daum.net/yong8674/17041936 )

 참고 : 과학동아 2000. 6.(이융남/연세대 지구시스템과학과 연구원)

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