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초신성 폭발로 지구 생명체 죽는 ‘킬존’은 어디까지

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2016년 04월 07일 07:00 프린트하기

초신성 폭발 상상도. - Greg Stewart 제공
초신성 폭발 상상도. - Greg Stewart 제공

지금까지 천문학자들은 지구 가까이에서 초신성이 폭발해 공룡 등 생물의 멸종과 진화, 기후 변화에 영향을 미쳤을 것으로 추정해왔다.

 

이런 가운데 최근 지구와 아주 가까운 거리에서 초신성 폭발이 있었다는 사실을 뒷받침하는 국제 공동 연구진의 연구 결과 2건이 동시에 발표됐다. 1990년대 브라이언 필즈 미국 일리노이대 교수가 처음 가능성을 제시한 지 20년 만의 일이다.

 

디어터 브레이취웨르트 독일 베를린공대 교수팀과 안톤 월너 호주국립대 수석연구원 팀은 미국 캔자스대, 일본 도쿄대 등과 공동으로 지금으로부터 불과 수백 만 년 전, 지구에서 약 300광년인 가까운 거리에서 최소 2개 이상의 초신성이 폭발했다는 사실을 밝혀 ‘네이처’ 6일자에 발표했다.

 

연구팀은 태평양과 대서양, 인도양 해저의 지각 샘플에서 중이온가속기로 추출한 방사성 동위원소인 철-60(60Fe) 등을 분석하고, 이를 토대로 시뮬레이션을 수행해 초신성이 폭발한 시기와 위치 등을 계산했다.

 

그 결과 해저의 방사성 잔해는 약 170만~320만 년 전 지구 주변의 초신성이 폭발하면서 지구 밖에서 유입돼 쌓인 것으로 확인됐다. 이 시기는 지구가 한랭화됐던 선신세(170만~500만 년 전)에서 신생대의 마지막 단계인 홍적세로 넘어가던 시기와 맞물린다.

 

월너 연구원은 “150만 년에 걸쳐 초신성의 잔해가 지구에 유입됐다는 점은 매우 놀라운 사실”이라며 “이 기간 동안 여러 개의 초신성이 연쇄적으로 폭발했을 수도 있다”고 말했다.

 

연구팀은 650만~870만 년 전에도 비슷한 방식으로 다른 초신성이 폭발한 사실도 알아냈다. 두 초신성은 모두 지구에서 약 300광년 거리에 떨어져 있고, 크기는 태양의 약 9배에 이르는 것으로 나타났다.

 

에이드리언 멜럿 미국 캔자스대 교수는 “초신성 폭발로 지구의 생명체가 죽음에 이를 수 있는 ‘킬존’은 30광년 거리지만, 300광년 거리도 생물의 진화나 기후변화에 영향을 미치기 충분한 거리”라며 “과거에 지구에서 일어난 생물종이나 기후의 변화와 연관이 있을 것으로 추정된다”고 말했다.

 

초신성 폭발 시 철-60 성분의 질량 분포를 계산한 시뮬레이션. - 네이처 제공 

 

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