지구 역사 속 대멸종과 초신성 폭발

최근 킬 대학교 연구진은 지구 역사 속 최소 두 번의 대멸종 사건이 가까운 초신성 폭발의 "파괴적인" 영향 때문일 가능성이 크다고 주장했습니다. 거대한 별의 죽음으로 발생하는 초신성 폭발은 지구 대기의 오존층을 파괴하고 산성비를 유발하며, 생명체를 태양의 유해한 자외선에 노출시켰을 수 있습니다. 연구진은 지구 근처 초신성 폭발이 각각 3억 7200만 년 전과 4억 4500만 년 전에 발생한 후기 데본기와 오르도비스기 멸종 사건의 원인일 수 있다고 믿고 있습니다.

 

 

 

해양 생물 대량 멸종과 어류 다양성 변화

오르도비스기 멸종은 생명체가 주로 바다에 국한되어 있던 시기에 해양 무척추동물의 60%를 멸종시켰습니다. 후기 데본기 멸종은 모든 종의 약 70%를 멸종시켰고, 고대 바다와 호수에 존재했던 어류의 종류에 큰 변화를 가져왔습니다. 과거 연구에서는 두 사건 모두 명확한 원인을 밝히지 못했지만, 초신성에 의해 유발되었을 수 있는 지구 오존층의 감소와 관련이 있다고 추정되었습니다.

 

 

초신성 폭발 빈도와 멸종 시기 일치

왕립천문학회 월간 보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표된 새로운 연구는 지구 근처에서 초신성이 발생하는 빈도가 두 대멸종 시기와 일치한다는 것을 발견했습니다. 연구진은 이것이 "거대한 별이 생명의 창조자이자 파괴자로서 어떻게 작용할 수 있는지를 보여주는 좋은 예"라고 말합니다. 초신성은 우주 전체에 생명을 형성하고 유지하는 데 도움이 되는 무거운 원소를 퍼뜨리는 것으로도 알려져 있습니다.

 

 

 

초신성 폭발의 위력과 영향

초신성은 거대한 별이 수명을 다하고 연료가 고갈되어 냉각된 후 중력 압력으로 붕괴될 때 발생합니다. 이 폭발은 인류가 목격한 가장 큰 규모의 현상입니다. 이러한 초신성 폭발은 지구에 엄청난 영향을 미칠 수 있으며, 과거 대멸종의 주요 원인이었을 가능성을 시사합니다.

 

 

 

초신성 폭발, 우주와 지구에 미치는 영향

알리칸테 대학교의 알렉시스 퀸타나 박사는 "초신성 폭발은 성간 매질에 무거운 화학 원소를 가져오며, 이는 새로운 별과 행성을 형성하는 데 사용된다"고 말했습니다. 그러나 그는 "지구를 포함한 행성이 이러한 사건에 너무 가까이 위치하면 파괴적인 영향을 미칠 수 있다"고 덧붙였습니다. 킬 대학교의 닉 라이트 박사는 "초신성 폭발은 우주에서 가장 강력한 폭발 중 하나"라며, "만약 거대한 별이 지구 근처에서 초신성으로 폭발한다면, 그 결과는 지구 생명체에게 파괴적일 것이다. 이 연구는 이러한 일이 이미 일어났을 수 있음을 시사한다"고 강조했습니다.

 

 

태양 근처 거대 별 관측과 초신성 발생률 계산

연구진은 태양으로부터 1킬로파섹(약 3,260광년) 이내의 거대한 별들을 "인구 조사"한 후 이러한 결론에 도달했습니다. 그들은 OB 별이라고 알려진 이러한 거대한 별들의 분포를 연구하여 우리 은하 자체를 기준으로 별 클러스터와 은하가 어떻게 형성되는지, 그리고 우리 은하에서 이러한 별들이 형성되는 속도를 더 자세히 알아보고자 했습니다. 이 인구 조사를 통해 연구진은 은하 내에서 초신성이 발생하는 속도를 계산할 수 있었으며, 이는 초신성 관측과 초신성 잔해 및 블랙홀, 중성자별과 같은 거대한 별 잔해의 우주 전체 생산에 중요합니다.

 

 

 

중력파 탐지기 개발과 대멸종 사건 연관성 분석

이 데이터는 우주의 구조와 기원을 연구하는 과학자들에게 유용한 도구인 중력파 탐지기의 미래 개발에도 유용할 것입니다. 연구팀은 연구의 일환으로 태양으로부터 20파섹, 즉 약 65광년 이내의 초신성 발생률을 계산하고, 이전에 가까운 초신성 때문이라고 여겨졌던 지구의 대멸종 사건의 대략적인 발생률과 비교했습니다. 이러한 비교를 통해 과거 대멸종과 초신성 폭발의 연관성을 심층적으로 분석하고, 초신성 폭발이 지구 생명체에 미치는 영향을 더욱 명확히 밝히고자 했습니다. 연구 결과는 초신성 폭발이 지구 역사에 미친 잠재적인 영향을 이해하는 데 중요한 기여를 할 것으로 기대됩니다.

 

 

 

소행성 충돌 및 빙하기 등 다른 요인으로 인한 멸종 사건은 제외

연구진은 소행성 충돌이나 빙하기와 같은 다른 요인과 관련된 멸종 사건은 이번 연구에서 제외했습니다. 데이터 세트를 비교한 결과, 전문가들은 초신성 폭발이 지구 역사상 다섯 번의 대멸종 중 두 번인 후기 데본기와 오르도비스기 멸종 사건의 원인이었다는 이론을 뒷받침하는 연구 결과를 얻었습니다. 닉 라이트 박사는 "지구 근처의 초신성 발생률을 계산했고, 초신성과 같은 외부 힘과 관련이 있는 우리 행성의 대멸종 사건 발생률과 일치한다는 것을 발견했다"고 설명했습니다.

 

 

은하 내 초신성 발생 빈도와 지구와의 거리

천문학자들은 우리 은하와 같은 은하에서 1세기에 약 1~2개의 초신성이 발생하거나, 그보다 더 낮은 빈도로 발생한다고 믿고 있습니다. 다행히도 향후 백만 년 내에 초신성이 될 수 있는 가까운 별은 안타레스와 베텔게우스 두 개뿐입니다. 그러나 이 두 별은 모두 우리로부터 500광년 이상 떨어져 있으며, 컴퓨터 시뮬레이션 결과 지구로부터 그 정도 거리에서 발생하는 초신성은 우리 행성에 영향을 미치지 않을 가능성이 큰 것으로 나타났습니다. 따라서 현재로서는 가까운 초신성 폭발로 인한 지구 생명체의 위협은 크지 않다고 볼 수 있습니다.

 

 

 

지구 역사 속 대멸종 원인 규명에 기여

이번 연구는 과거 대멸종 사건의 원인을 규명하는 데 중요한 기여를 했습니다. 특히 초신성 폭발이 지구 역사에 미친 잠재적인 영향을 이해하는 데 중요한 정보를 제공했습니다. 초신성 폭발 빈도와 지구 대멸종 사건 발생률의 상관관계를 분석함으로써, 초신성이 지구 생명체에 미치는 영향을 더욱 명확히 밝히는 데 도움이 되었습니다.