지구의 초기 소행성 폭격은 살아남은 생명체에게 도움이 됐다

지구의 초기 소행성 폭격은 살아남은 생명체에게 도움이 됐다

격변적인 사건으로

최근 과학자들은 거의 40억 년 전 지구에 떨어진 소행성 폭격에 대한 연구를 진행했습니다. 연구에서는 이 폭격이 지구를 멸절시키거나 탄생을 막는 대신 실제로 지구상 초기 생명체에 도움이 되었을 수도 있다는 새로운 결과가 나왔습니다. 소행성과 혜성을 비롯해 우주에서 온 다른 충돌체는 공룡의 멸종을 포함하여 세계의 대규모 멸종의 원인으로 제시되어 왔습니다. 달 샘플이나 운석 및 내부 행성의 구멍이 난 표면에서 나온 충격적인 증거는 45억 년에서 38억 년 전, 하데스 이온 동안 격변적인 사건을 통해 태양계에 있었던 폭력적인 환경을 보여줍니다. 구조적 과정으로 인해 고대 분화구는 다시 내부로 접혀졌고, 이에 따라 지구에 대한 그러한 기록은 존재하지 않습니다. 그러나 과학자들은 우리 행성도 동일한 충격을 받았을 것이라 가정했습니다. 많은 연구자들은 폭격으로 인해 지구가 황폐화되었을 것이라 믿고 있지만, 컴퓨터 모델을 사용한 새로운 연구는 "지각의 일부만 녹았을 뿐"이라는 결과를 도출했습니다. 미생물이 지구 존재 후 처음 5억 년 정도 동안 있었다면 이것은 충분히 가능하며 이들은 파괴로부터 격리된 지하 서식지에서 살아남았습니다. 콜로라도 볼더 대학의 연구원 올렉 아브라모프는 "이 새로운 결과는 지구 생명체의 시작 가능성을 39억 년 전의 폭격 시기 훨씬 이전으로 되돌린다"라며 입을 열었습니다. 아브라모프는 "이는 최초의 바다가 형성되었다고 생각되는 시기인 44억 년 전, 생명체가 출현했을 가능성을 열어준다"라고 말했습니다.

 

폭격 모델링

지구의 초기 폭격에 대한 물리적 증거는 오랜 세월에 걸친 풍화 작용과 판 구조론으로 인해 지워졌습니다. 이러한 이유 때문에 아브라모프와 동료들은 아폴로 달 암석의 데이터, 달, 화성 및 수성의 충돌 기록, 이전 이론 연구를 사용해 3차원 컴퓨터를 구축했고 모델을 구상해 폭격을 재현했습니다. 연구원들은 소행성의 크기와 빈도, 분포 추정치를 시뮬레이션에 연결했습니다. 이들은 2천만 년에서 2억 년 동안 지속된 것으로 추정되는 후기 중폭격 동안 지구에 발생한 피해를 도표화했습니다. 아브라모프는 "3D 모델을 통해 연구자들이 개별 크레이터 아래 온도를 모니터링해서 큰 충격에 따른 지각의 가열 및 냉각을 평가하고 거주 가능성을 평가할 수 있다"라고 설명했습니다. 연구팀은 "그 폭격 동안 지구 지각의 25% 미만이 녹았을 것"이라고 해석했습니다. 연구원들은 지구의 바다를 증발시킬 수 있는 사건을 시뮬레이션하기 위해 소행성 폭격의 강도를 10배까지 높였습니다. 아브라모프는 "우리가 부과한 가장 극단적인 조건에서도 지구는 폭격으로 완전히 살균되지 않았을 것"이라고 부연했습니다. 연구팀의 구성원인 스티븐 모지스는 "그 대신 열수 분출구는 폭격 이후 고열성 박테리아로 알려진 극한의 열을 좋아하는 미생물을 위한 안식처를 제공했을 수 있다"라고 말했습니다. 모지스는 "비록 39억 년 전에 생명체가 출현하지 않았더라도 그러한 지하 안식처는 여전히 지구상 생명체의 기원에 대한 도가니를 제공할 수 있었을 것"이라고 덧붙였습니다. 이들의 모델링 작업은 나사 우주생물학 프로그램의 외생물학 및 진화 생물학 부서와 박사후 과정 프로그램의 지원을 받았습니다.

 

지구의 새벽에

연구자들은 화씨 175도에서 230도(섭씨 79도에서 110도) 범위의 온도에 사는 지하 미생물이 후기 대폭격 기간 동안 번성했을 것이라는 결론을 내렸습니다. 해당 모델은 대규모 영향의 결과로 이러한 미생물이 거주하는 지하 서식지의 부피와 지속 기간이 증가했음을 나타냅니다. 옐로 스톤 국립공원의 열수 분출구에서 발견된 이른바 끓을 수 없는 벌레를 포함해 오늘날 지구상의 일부 극단적인 미생물종은 화씨 250도(섭씨 120도)에서도 번성합니다. 지질학적 증거에 따르면 지구상의 생명체는 적어도 38억3천만 년 전에 존재했습니다. 따라서 39억 년 전 지구에 생명체가 있었다고 제안하는 것도 무리는 아닙니다. 모지스는 "우리는 지구화학적 기록을 통해 그 당시 우리 행성이 충분히 거주가 가능한 곳이었다는 것을 알고 있다"라며 "이 새로운 연구는 지구상의 다양한 생명 기원에 대한 필요성을 일소함으로써 생명 기원 연구의 주요 문제를 해결한다"라고 첨언했습니다. 이번 결과는 화성과 같은 다른 행성에 미생물이 존재할 가능성이 있음을 뒷받침합니다. 아울러 충돌로 인해 다시 표면화되었을 수 있는 행성에도 미생물이 존재할 가능성이 있음을 시사합니다. 모지스는 "이 행성은 태양계에 있는 지구와 유사한 행성으로 암석이 많을 것"이라고 추정했습니다. 나사의 우주생물학 분야 과학자인 마이클 H. 뉴는 "생명이 지구에 정확히 언제 탄생했는지는 뜨거운 논쟁거리"라며 운을 뗐습니다. 이어 그는 "이러한 발견은 지구 역사상 소위 하데스 시대라 불리는 38억~45억 년 전, 후기 중폭격 훨씬 이전에 생명이 시작되었을 수 있다는 점을 나타내기 때문에 중요하다"라고 의의를 내렸습니다.