1O1

지구 101 중생대

칙술루브 충돌

— 소행성이 공룡 시대를 끝낸 그날

6,600만 년 전, 지름 10km급 소행성이 유카탄반도에 떨어졌다. 하필 그 자리에 있던 암석이 왜 결정적이었는지, 그리고 지질학자들이 이 사건을 어떻게 밝혀냈는지 따라간다.

101 · 지구 101LESSON 071

지구 101 071

오늘의 질문

같은 크기의 소행성이 태평양 한가운데 떨어졌다면 어땠을까요? 공룡은 살아남았을지도 모릅니다. 충돌 지점이 왜 그렇게 중요했을까요?

오늘의 수업

오늘의 학습 목표

증거의 수렴 — 서로 다른 증거가 한 결론을 가리킬 때의 힘 (1장)

인과 사슬 추적 — 충돌에서 멸종까지 5단계 (2장)

비교 분석 — 051 페름기와 왜 결론이 달랐는가

조건부 추론 — "다른 곳에 떨어졌다면?" 반사실 사고 (2장)

칙술루브 충돌 — 소행성이 공룡 시대를 끝낸 그날

숫자로 보는 오늘

6,600만

년 전 백악기–고제3기 경계

약 10~15 km

소행성의 지름 추정

약 180 km

칙술루브 충돌구 지름

약 75%

사라진 생물 종 비율

1. HOW WE FOUND OUT

범인을 찾은 과정

1980년까지만 해도 공룡이 왜 사라졌는지는 추측의 영역이었습니다. 기후 변화설, 질병설, 심지어 알을 포유류가 먹어치웠다는 설까지 있었습니다. 결정적 전환은 예상 못 한 곳에서 나왔습니다.

이리듐 이상 — 지구 밖에서 온 물질
충격 석영(shocked quartz) — 엄청난 압력에서만 생기는 미세 구조. 화산으로는 만들어지지 않습니다
유리 방울(텍타이트) — 순간적으로 녹았다 급히 식은 암석
충돌구의 연대 — 경계층 연대와 일치

2. THE WORST PLACE

하필 그 자리 — 지질학적 최악의 운

충돌 자체의 에너지는 상상을 넘습니다. 하지만 전 지구적 멸종을 만든 것은 충돌 지점의 암석이었습니다.

황산 에어로졸 — 증발암의 황이 대기 상층으로 올라가 미세한 황산 방울이 됩니다. 이 입자들은 햇빛을 반사합니다. 화산 분출 후 기온이 떨어지는 것과 같은 원리인데, 규모가 비교가 안 됩니다.
먼지와 그을음 — 충돌로 튀어 오른 암석 파편이 대기권을 뚫고 나갔다가 다시 떨어지며 마찰열로 지표를 달굽니다. 전 지구적 산불이 일어나고 그을음이 하늘을 덮습니다.
충돌의 겨울 — 햇빛이 차단되면서 기온이 급락합니다. 몇 년에서 수십 년 규모로 어두운 시기가 이어졌다고 봅니다.
광합성의 정지 — 여기가 진짜 살상 지점입니다. 식물성 플랑크톤과 육상 식물이 멈추면 먹이사슬 전체가 아래에서부터 붕괴합니다. 큰 동물일수록, 먹이를 많이 필요로 할수록 먼저 사라집니다.
바다의 산성화 — 황산과 질산이 비가 되어 내리고, 탄산염이 증발하며 나온 이산화탄소가 더해집니다. 껍데기를 만드는 해양 생물에게 치명적이었습니다.

3. A SECOND SUSPECT

그런데 범인이 하나뿐일까

거의 같은 시기, 지구 반대편 인도에서는 데칸 트랩(Deccan Traps)이라는 대규모 화산 활동이 진행 중이었습니다. 051에서 본 시베리아 트랩과 같은 종류의 사건입니다.

충돌 단독설 — 멸종의 타이밍이 충돌과 정확히 맞고, 데칸 화산은 그 전부터 오래 진행됐다
복합 원인설 — 화산으로 이미 생태계가 약해진 상태에서 충돌이 결정타를 날렸다
상호작용설 — 충돌의 충격이 데칸 화산 활동을 가속시켰다

4. SURVIVORS

무엇이 살아남았나

약 75%의 종이 사라졌지만, 거꾸로 25%는 살아남았습니다. 누가 살아남았는지가 오히려 많은 것을 알려줍니다.

새 — 조류는 공룡의 한 갈래입니다. 공룡은 완전히 멸종하지 않았습니다. 지금 창밖의 참새가 그 증거입니다.
포유류 — 대부분 작고, 굴을 파고, 잡식이었습니다. 적게 먹고 버틸 수 있었습니다.
악어·거북 — 물속에 살며 대사가 느리고, 오래 굶을 수 있었습니다.
곤충·씨앗 — 씨앗은 몇 년이고 땅속에서 기다릴 수 있습니다. 식물이 다시 살아난 통로였습니다.

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백악기–고제3기 경계층에서 발견된 이리듐 이상이 소행성 충돌의 증거가 되는 이유는?

①이리듐은 방사성 원소여서 연대를 알 수 있기 때문
②이리듐은 지구 지각에 매우 드물지만 소행성에는 상대적으로 풍부하기 때문
③이리듐이 공룡의 뼈에만 들어 있기 때문
④이리듐은 화산에서만 만들어지기 때문

정답 ② — 이리듐은 무거워서 지구 형성 초기에 대부분 핵으로 가라앉았습니다. 지각에는 드문데 경계층에만 많다면, 외부 기원을 의심할 근거가 됩니다.

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충돌 지점인 유카탄반도의 암석이 특히 치명적이었던 이유는?

①단단한 화강암이라 파편이 많이 튀었기 때문
②황산염이 풍부한 증발암과 탄산염암이 증발하며 햇빛을 가리는 에어로졸을 만들었기 때문
③우라늄이 많아 방사능이 퍼졌기 때문
④석유가 매장되어 있어 대규모 화재가 났기 때문

정답 ② — 증발한 황이 대기 상층에서 황산 에어로졸이 되어 햇빛을 반사했습니다. 같은 크기의 충돌이라도 지점에 따라 결과가 크게 달라집니다.

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본문에 따르면 전 지구적 멸종의 직접적 원인은?

①충돌 직후의 열복사와 산불
②햇빛 차단으로 광합성이 멈추면서 일어난 먹이사슬 붕괴
③충돌로 발생한 지진
④지구 자전축이 기울어진 것

정답 ② — 열과 산불은 강력했지만 상대적으로 지역적·단기적입니다. 전 지구 생태계를 무너뜨린 것은 이어진 어둠과 추위, 그로 인한 생산자의 정지입니다.

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칙술루브 충돌과 같은 시기 인도에서 진행되던 대규모 화산 활동은?

①시베리아 트랩
②데칸 트랩
③옐로스톤 열점
④아이슬란드 열곡

정답 ② — 데칸 트랩입니다. 충돌 단독설과 복합 원인설 사이의 논쟁이 여기서 나옵니다. 시베리아 트랩은 페름기 말(051)의 사건입니다.

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다음 중 백악기 말 대멸종에서 살아남은 생물이 아닌 것은?

①조류(새)
②악어
③암모나이트
④포유류

정답 ③ — 암모나이트는 이때 완전히 사라졌습니다. 새는 공룡의 한 갈래로 살아남았고, 악어와 포유류도 생존했습니다.

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페름기 말(051)에는 소행성설이 정설이 되지 못한 이유로 가장 적절한 것은?

①그 시대 지층이 남아 있지 않기 때문
②이리듐 이상·충격석영·충돌구 같은 결정적 증거가 발견되지 않았기 때문
③당시에는 소행성이 존재하지 않았기 때문
④화산설이 먼저 발표되었기 때문

정답 ② — 백악기 말에서 정설을 만든 것은 서로 독립적인 증거들의 수렴입니다. 페름기 말에는 그 증거들이 확인되지 않았습니다.

마무리 확인

오늘의 정리 — 생각해보기

같은 크기의 소행성이 깊은 대양 한가운데나 화강암 대륙 내륙에 떨어졌다면 결과가 어떻게 달랐을까요? 2장의 다섯 단계 중 어느 단계가 약해졌을지 짚어 보세요.

살아남은 생물들의 공통점을 정리해 보세요. 그리고 지금 지구에서 가장 멸종 위험이 큰 동물들의 특징과 비교해 보세요. 6,600만 년 전의 규칙이 지금도 적용될까요?

페름기 말(051)에는 소행성설이 받아들여지지 않았고, 백악기 말에는 정설이 됐습니다. 두 경우에 결정적으로 달랐던 것은 무엇이었나요? 이 비교에서 "과학적 증거"란 무엇인지 자기 말로 정의해 보세요.

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