독일 뮌헨공과대학 천체 물리학 연구팀이 해저에 퇴적한 미생물 화석에서 예전에 태양계 근처에서 일어난 초신성 폭발 증거를 발견했다고 한다. 바다와 호수 등 자연 속 물에는 체내에 철분을 포함, 지자기를 감지하는 능력을 갖춘 자성 박테리아(Macgetotactic Bacteria)가 존재한다. 이 박테리아는 수십nm 크기에 불과한 자철광 결정을 체내에 10개 안팎으로 갖고 있다. 이를 일렬로 나란히 막대자석을 이용해 지자기를 감지한다.

자성 박테리아는 직선으로 극 방향을 목표로 이동, 결과적으론 물밑 퇴적층 속에 잠수해 생활하는 습성을 갖고 있다. 재미있는 건 북반구에 있는 자성 박테리아는 북극을 목표로 하며 남반구에 있는 건 남극을 목표로 하는 습성을 갖고 있다.

연구팀은 태고 시절부터 존재하던 자성 박테리아의 화석을 살펴보면 해당 시기에 지구 지각에 발생했을지 모를 초신성 폭발 흔적을 찾아낼 수 있을 것으로 생각했다. 항성이 마지막에 초신성 폭발을 일으키면 질량 대부분을 우주로 방출, 초신성 폭발에서만 생성되는 방사성 동위 원소 Fe-60을 방출한다. 이런 요소가 지구 지자기에 포함되면 자성 박테리아는 이를 체내에 축적하고 있을 가능성이 높다고 본 것이다.





연구팀은 태평양 해저에서 330만 년 전에서 170만 년 전 사이 퇴적층을 찾아 이곳에 있는 자성 박테리아를 포함한 화석을 발굴했다. 이를 가속질량 분석기를 이용해 분석, 미세한 자성 박테리아 화석 중에서 Fe-60을 검출하는 데 성공한 것이다.

그 결과 Fe-60은 270만 년 전부터 지구에서 시작되어 220만 년을 정점으로 170만 년 전 무렵까지 지구에 쏟아지고 있었다는 사실을 발견했다. 연구팀은 Fe-60의 반감기는 260만 년이라는 점에서 이 때 발생한 초신성 폭발이 태양계에서 비교적 가까운 전갈자리에서 센타우루스 자리 항성 속에서 발생한 것으로 추정하고 있다.

연구팀은 태양계에서 220만 년 전을 정점으로 이후 수십만 년 동안 근처에서 발생한 초신성 폭발에 의한 우주선에 노출된 이 폭발은 250만 년 전 지구 지질을 구분할 때 말하는 적세 말기 빙하기를 초래했을 가능성도 생각해볼 수 있을 것으로 보고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

윤신철 칼럼니스트  creact17@gmail.com

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