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다시 시간을 달려서 공룡 대멸종이 시작된 6600만 년 전으로 날아왔어. 소행성 충돌로 여기저기 불바다가 따로 없네. 그러고 보니 내가 이곳으로 오기 전에 어느 연구팀이 연달아 소행성 두 개가 부딪혀서 멸종이 일어났다고 했는데 그건 아닌 거 같단 말이지~?

2020년 1월, 미국의 예일대학교 연구팀이 공룡 대멸종의 원인은 칙술루브 대충돌이라는 논문을 발표하면서 소행성 충돌설이 정설로 자리 잡기 시작합니다. 6604만 년 전 유카탄반도에 운석이 충돌해 생긴 칙술루브 분화구가 그 증거였죠.

그로부터 약 1년 반 뒤인 2021년 6월, 기존의 소행성 충돌설과 유사하지만 조금 다른 가설이 또 제기됐습니다. 칙술루브 대충돌이 일어난 직후 두 번째 소행성 충돌이 일어나 공룡의 종말을 앞당겼다는 ‘이중 충돌 가설’입니다.

두 번째 충돌이 일어난 것으로 보는 장소는 우크라이나 중부의 볼티시 분화구로, 칙술루브 분화구보다 지름이 10배 정도 작고, 분화구에 6600만 년 전 대멸종의 흔적이 남아 있었습니다. 따라서 칙술루브 대충돌 이후에 생겼다는 걸 알 수 있죠. 문제는 공룡의 종말에 영향을 줄 정도로 칙술루브 대충돌과 가깝게 일어났는지를 확인해야 했습니다.

연구팀은 볼티시 분화구에 있던 암석을 가져와 ‘아르곤(Ar)-아르곤 연대측정법’으로 분화구의 돌이 생긴 시점을 계산했습니다. 아르곤은 화학 원소의 한 종류로, 암석 속 포타슘(K)의 한 종류인 포타슘-40이 시간에 따라 아르곤-40으로 바뀌는 점을 이용해 연대를 계산할 수 있습니다. 이때 아르곤-40은 소행성 충돌처럼 높은 온도의 환경에서는 대기 중으로 기화하는데, 소행성 충돌 이후에 암석 속에서 만들어져 갇힌 아르곤-40을 측정해 포타슘-40과 비교하면 소행성 충돌이 언제 일어났는지 알 수 있죠. 포타슘-40을 측정할 때는 포타슘-39에 중성자 빔을 쏘아 아르곤-39로 바뀌도록 해 측정하기 때문에, 아르곤-39와 아르곤-40을 측정한다는 뜻에서 아르곤-아르곤 연대측정법이라고 합니다.

이 방법을 이용해 볼티시 분화구가 생긴 시점을 알아보니, 칙술루브 대충돌이 일어난지 65만 년 뒤였습니다. 따라서 기존에 볼티시 대충돌이 공룡 멸종을 앞당겼다는 가설은 거짓으로 밝혀졌습니다. 칙술루브 대충돌이 일어난지 65만 년 후에는 이미 공룡이 모두 사라졌을 시점이기 때문이죠. 대신 기후를 불안정하게 해 지구의 회복을 방해했을 가능성이 있다는 것을 증명했습니다. 다만 이정현 충남대학교 지질환경과학과 교수는 “동위원소를 이용한 연대측정법은 오차가 1% 내외로, 약 6600만 년 전이라면 오차 범위는 66만 년이다. 따라서 다른 방법으로 추가 연구가 진행되면 정확한 시점을 파악할 수 있을 것”이라며 연구에 대한 생각을 밝혔습니다.