지금으로부터 약 6,500만 년 전 중생대에서 신생대로 넘어가는 경계에서 공룡은 사라졌다. 약 1억 5천만 년 간 지구의 포식자 자리를 지켜오던 공룡이 어떻게 전부 사라지게 됐는지 그 원인은 인류에게 풀지 못한 미스터리로 남아있다. 공룡이 사라진 그날, 과연 지구에서는 무슨 일이 벌어졌을까. 

▼ <나침반> 정기구독 신청 

공룡 멸종 원인, ‘소행성 충돌설’ 유력
화산 분출, 지구 자전축과 공전궤도의 변화, 갑작스러운 대륙의 이동 등 공룡 멸종을 둘러싼 많은 이론이 발표됐으나 지금까지 가장 인정받고 있는 이론은 1980년 알바레즈 부자(父子)가 제시한 ‘소행성 충돌설’이다. 충돌로 인한 충격파와 산성비 등이 전 세계를 덮쳤고, 그중 대량으로 발생한 먼지가 대기권 상층부에 머물며 일으킨 기후변화가 원인이 되었다는 것이다.

충돌설이 학계 정설로 자리 잡아 많은 후속 연구가 이뤄졌으나, 소행성 충돌 직후 어떻게 해서 공룡이 멸종되었는지는 풀지 못한 숙제로 남아있다. 그런데 최근 이를 밝혀줄 증거가 발견됐다. 

소행성 대충돌 이후 포착한 화석층 발견 

고생물학자 ‘로버트 데팔마’ 연구팀이 미국 북부 노스다코타주 보우만에 위치한 화석산지 ‘태니스’를 발굴한 끝에공룡 대멸종 미스터리를 풀어낼 증거를 발견했다.

경계지층인 헬 크릭 층(Hell Creek Formation) 화석에 소행성 충돌 직후 벌어진 재앙이 고스란히 기록돼 있던 것이다. 트리케라톱스, 모사사우루스, 암모나이트 등 고대 동물의 골격은 물론 불에 탄 나무둥치와 부러진 침엽수 가지 등의 흔적이 발견됐다. 

연구팀이 추측한 당시 상황은 다음과 같다. 소행성 충돌로 발생한 엄청난 충돌 에너지로 인해 순식간에 증발한 지반의 바위와 소행성 파편이 땅 위로 솟구쳐 올랐다. 그곳에서 녹은 암석은 작은 유리 알갱이(테크타이트)로 굳어 땅 위로 쏟아져 내렸다. 대충돌 이후 45분~1시간 동안 지속된 유리 알갱이 비는 시속 160~320km로 하강했고, 마치 소형 탄도 미사일과 같은 위력으로 쏟아져 지구 전역에 산불을 일으켰다. 

이뿐만이 아니다. 연구팀이 발견한 화석산지는 소행성이 떨어진 칙술루브 충돌구로부터 3,000km나 떨어져 있다. 대충돌과 함께 10~11 규모의 지진이 발생했고, 그 지진파가 10분 안에 화석 산지에 전달돼 ‘정진’을 일으켰을 것으로 연구팀은 추정했다. 

정진의 여파로 높이가 10m에 이르는 거대한 파도가 공룡을 포함한 지구 생물들에게 밀어닥쳤다. 이후 동물들은 물살에 휩쓸려 육지 안쪽에 내동댕이쳐져 화석으로 남게 된 것이다. 연구팀은 지구엔 드물고 소행성이나 혜성에 풍부한 고농도의 이리듐이 헬 크릭층에서 검출돼 대충돌의 흔적임을 증명한다고 밝혔다. 

공룡 멸종의 진짜 범인, 소행성 충돌 아니다 
6,500만 년 전, 지금의 멕시코 유카탄반도 칙술루브 분화구에 지름 11~81km의 거대한 소행성(또는 혜성)이 떨어졌다. 소행성 충돌로 생긴 충돌구는 지름 200km, 폭 30km 크기로, 그 위력을 가늠케 한다. 그런데, 공룡 멸종의 직접적 원인이 소행성 충돌이 아니라는 연구 결과가 밝혀졌다. 

미국 텍사스대 지구물리연구소 ‘션 굴릭(Sean Gulick)’ 교수 연구팀은 칙술루브 분화구에서 시추공으로 채취한 암석을 분석했다. 그 결과, 충돌구 주변은 황이 풍부한 암석 지역인 것에 반해, 충돌구 안에 있던 암석에는 황이 존재하지 않았다.

그 이유는 유황 성분은 강한 충돌이 발생하면 모두 대기 중으로 증발하기 때문이다. 소행성 충돌의 영향으로 황이 대기로 날아가 태양빛을 차단했을 것이란 가설을 뒷받침해 주는 발견이다. 

연구팀은 당시 대기 중으로 분출된 유황이 약 3,250억 톤에 달할 것으로 추정했다. 기후모델로 그 당시 상황을 계산해본 결과, 대기 중에 1,000억 톤의 황이 배출되면 지구 기온은 20도 이상 떨어지고, 그 상태가 30년 이상 지속된다고 연구자들은 밝혔다. 

과학자들은 공룡을 비롯한 지구 생물의 75%는 충돌 당일 죽은 것이 아니라고 설명한다. 대기에 퍼진 황 에어로졸이 부른 지구 한랭화로 인해 공룡이 적응하지 못한 결과다. 

이와 같은 이유로 일본 도호쿠대 지구화학자 가이호 구니오는 “소행성이 칙술루브가 아닌 다른 곳에 떨어졌다면 대멸종 사태는 일어나지 않았을 것”이라고 주장했다. 만일 소행성이 대양 한가운데나 화석연료가 적은 대륙 중앙에 떨어졌다면 아직 지구에는 공룡이 어슬렁거리고 있을지도 모르는 일이다.  

황 | 부서지기 쉬운 노란색 고체. 연소할 때 푸른색 불꽃을 내며, 지독한 냄새가 나는 이산화황(SO2)를 생성한다
시추공 | 지질 조사나 광상(鑛床)의 탐사 등을 위해 땅속 깊이 구멍을 뚫는 것
에어로졸 | 기체 중에 매우 미세한 액체나 고체 입자들이 분산돼 있는 부유물 

*에듀진 기사 URL: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=33582
기사 이동 시 본 기사 URL을 반드시 기재해 주시기 바랍니다. 

■ <나침반> 7월호 해당 페이지 안내