"와, 그녀는 정말 물 위로 높이 있어요,"라고 멕시코의 유카탄 반도에서 약 30 킬로미터 떨어진 시추 플랫폼을 향해 그의 배가 쾅 소리를 내며 지나갈 때 Sean Gulick은 생각했습니다. 해저에 놓여 있는 세 개의 튼튼한 철탑 위에 놓여진 이 혁신적인 플랫폼은, 머틀이라고 알려진 "리프트 보트"는 바다 표면 위 17미터 높이에 있었습니다. 연구원들은 플랫폼에서 확장된 드릴 장비를 안정시키기 위해 머틀을 파도로부터 잘 보호할 필요가 있었습니다. 그들의 노력은 효과가 있었습니다: 머틀의 선원들은 해저를 1,300미터 이상 파낸 후에 190킬로미터 폭의 칙술루브 분화구의 표면 아래에서 수백 개의 손상되지 않은 암석 코어를 수집했습니다. "저는 25번 이상의 과학적인 유람선을 탔습니다,"라고 텍사스 오스틴 대학의 지구과학자인 Gulick은 2016년 4월 시추 작업 중 미션 블로그에 썼습니다. "하지만 진정으로 새로운 것을 발견할 가능성이 있는 사람은 절대로 없습니다." 연구원들이 발견한 것은 생물체들이 특별한 파괴 앞에서 다시 살아난다는 징후들이었습니다 – 그 과정에서, 그들은 생명체의 시작에 대한 한 두 가지 단서를 발견했을 수도 있습니다. 비록 대부분의 사람들이 그것의 이름을 인식하지 못하더라도, 칙술루브 분화구는 아마도 지구 표면에서 가장 유명한 충돌 흉터일 것입니다. 이 분화구는 6600만 년 전 샌프란시스코 크기의 운석이 우리 대기를 뚫고 지구 표면으로 파고들면서 형성돼 공룡의 지배가 막을 내리게 됐습니다. 이 재앙은 지구상의 모든 종의 75%를 전멸시켰고 연구원들이 수십 년 동안 연구해온 거대한 흠집을 남겼습니다. 그 영향은 또한 몇 가지 오랜 미스터리를 남겼습니다. 칙술루브 분화구의 중심에는 봉우리 고리로 알려진 원형의 언덕들이 포함되어 있고, 굴릭과 그의 연구팀은 고리가 어떻게 형성되었는지 이해하기 위해 유카탄으로 모험을 떠났습니다. 그들은 또한 재난 이후 지역 생활이 어떻게 회복되었는지를 재구성하기를 희망했습니다. 지난 1년 동안, 지구에서 시추된 암석 중심부에 대한 분석은 그 팀의 초기 예상을 뛰어넘었고 몇 가지 이상의 놀라움을 제공했습니다. 비록 지구에 충돌하는 큰 소행성들이 종종 파괴적인 살인자들로 간주되고 있지만, 그것들은 단지 이야기의 일부일 뿐입니다. 추락 현장에서, 연구원들은 불타는 파업의 직후에 번성했던 생산적인 생태계의 증거를 발견했습니다. "그것은 우리가 예상했던 것과는 정반대였습니다," 라고 영국 임페리얼 칼리지 런던의 지구 물리학자이자 미션 공동 책임자인 조안나 모건이 말합니다. "그것은 실제로 생명체를 위한 서식지가 되었고, 그 충격 이후에 꽤 빨리 되었습니다." 다른 발견들은 훨씬 더 급진적인 아이디어에 신빙성을 부여합니다. 지구 역사의 첫 5억 년 동안, 지속적인 충격파의 소나기가 표면을 거주할 수 없게 만들었을 속도로 지구를 폭격했습니다. 하지만 칙술루브와 다른 분화구들 아래에서, 연구원들은 이러한 충돌에 의해 만들어진 화석화된 열수계를 발견했습니다. 이 시스템은 중앙 해양 능선에서 발견되는 검은 흡연자로 알려진 화산 굴뚝과 매우 유사합니다. "이 거대한 지하 수열 시스템은 생물학 이전의 화학을 위한 완벽한 도가니가 될 것입니다,"라고 휴스턴에 있는 달과 행성 연구소의 행성 과학자 데이비드 크링은 말합니다. 이러한 결과는 이 초기의 선동적인 사건이 지구상에 비가 내리면서 파괴된 것 이상의 일을 했을 수도 있다는 것을 시사합니다. 그 충격의 여파는 생명체의 생성 자체에 필요한 조건을 생성하는 데 도움이 될 수 있었습니다. 1980년, 버클리 캘리포니아 대학의 루이스와 월터 알바레즈 부자 연구원들은 외계의 영향력이 공룡을 멸종시킨 사건을 촉발시켰다는 가설을 세웠습니다. 그 당시에 논란이 된, 그 이론은 지구상에서는 드물지만 소행성에서 흔한 원소인 이리듐이 풍부한 6천 6백만 년 된 세계적인 지질층에 근거를 두고 있었습니다. 알바레즈 듀오는 결국 대부분의 동료들을 설득하는 데 성공했고, 약 10년 후, 측량사들은 종말론적 사건의 근거지가 될 만한 장소를 발견했습니다. 멕시코 국영 석유 회사인 페멕스는 석유를 발견하기를 희망하면서 1970년대 후반에 칙술루브라고 불리는 유카탄 마을 근처의 지역으로 지질 탐사를 실시했습니다. 이 지역의 자기 및 중력 이상에 대한 데이터를 사용하여, 연구원들은 최소 70 킬로미터의 지름을 가진 고리 모양의 구조물을 확인했습니다. 1991년에, 그들은 석유 회사의 저장된 샘플을 테스트했고 그것들이 소행성 충돌과 핵 실험 장소에서만 형성되는 광물인 충격받은 석영을 포함하고 있다는 것을 발견했습니다 (2). 5년 후, Morgan과 그녀의 동료들은 지진파로 해저를 폭파했고, 이 지진파는 되돌아와 유카탄 반도에서 돌출된 지형의 전체 범위를 해안가와 앞바다(3)에서 지도로 그릴 수 있게 했습니다. 칙술루브는 지구상에서 세 번째로 큰 충돌 크레이터이며, 분화구 바닥 위에 한때 에펠탑보다 더 높게 솟아오른 들쭉날쭉한 언덕의 꼭대기 고리를 유지할 수 있을 만큼 젊은 유일한 분화구인 것으로 밝혀졌습니다. 그러한 구조물들은 수성, 금성, 화성, 그리고 달의 큰 분화구에서 발견되었지만, 아무도 충돌의 어떤 측면이 그것들을 만드는 것에 책임이 있는지 확실히 알지 못했습니다. 칙술루브는 마침내 지질학자들이 이러한 수수께끼의 형성에 직접 접근할 수 있는 기회를 제공했습니다. "우리는 칙술루브의 지하 표면에 접근할 수 있습니다. 우리는 태양계의 다른 곳에 있는 비슷한 크기의 분화구에 접근할 필요가 없습니다."라고 IN 웨스트 라파예트에 있는 퍼듀 대학의 지구 물리학자 제이 멜로쉬는 말합니다. "우리는 분화구를 실제로 뚫을 수 있는 더 좋은 방법은 아직 없습니다." 1996년, 모건은 칙술루브 아래에서 코어를 수집할 수 있는 주요 탐험에 자금을 지원하기 위해 국가 구성원의 정부 기관에서 자금을 지원하는 글로벌 해양 연구 협력인 국제 해양 발견 프로그램(IODP)에 접근했습니다. 그러나 제안된 임무의 1억 달러 가격표는 그것을 시작하지 못하게 만들었습니다. Morgan이 IODP Expedition 364를 수행하기로 합의하기 전까지 충분한 추가 데이터와 지원을 수집하고 프로젝트를 원래 가격의 10분의 1 수준으로 줄이는 데는 거의 20년이 걸릴 것입니다. 칙술루브 충돌 이후 오랫동안, 분화구는 반 킬로미터의 석회암 퇴적물 아래에 묻혀 있었습니다. 머틀에 있는 그들의 횃대에서, 탐험대 364 팀은 다이아몬드 끝이 있는 드릴을 사용하여 이 상부 층을 뚫은 후 코링 비트로 전환했습니다. 코링 비트는 구멍의 측면만 뚫고 가운데는 건드리지 않은 채 3미터 길이의 표면의 원통형 샘플을 만들었습니다. 각각 하키 퍽보다 약간 넓은 이 부분들은 분화구의 꼭대기 고리를 둘러싼 지질층으로 들어가는 창문을 제공합니다. 샘플은 쉽게 나오지 않았습니다. 배 안에서의 생활은 그다지 사치스럽지 않았습니다. Gulick은 "우리는 오두막집에서 6명을 살았고 실험실로 개조된 운송 컨테이너에서 일했습니다."라고 회상합니다. "하지만 우리는 발견에 대한 순수한 흥분 때문에 신경 쓰지 않았습니다." 모건은 드릴이 해저 약 640미터 깊이의 봉우리 링에 도달하여 "놀라울 정도로 아름다운" 화강암 블록을 끌어올리기 시작했을 때가 그녀의 유일한 가장 짜릿한 순간이었다고 말합니다. 이 정교한 주황색과 검은색 반점이 있는 샘플은 연구팀이 분화구의 피크 링 형성 뒤에 있을 가능성이 있는 메커니즘에 대한 두 가지 경쟁 이론을 평가하는 데 도움이 되었습니다. 내포된 융해 공동 가설이라는 한 가지 제안은 거대한 녹은 암석이 큰 운석 충돌 후 순간에 분화구의 바닥을 삼킨다는 것을 시사합니다. 그리고 나서 분화구의 가장자리는 녹은 바위와 부딪쳐 봉우리 고리를 형성하면서 안쪽으로 내려앉습니다. 칙술루브의 경우, 그 고리는 소행성이 원래 구멍을 뚫었던 석회암 층의 광물을 포함하고 있을 것입니다. 하지만 핵심 샘플은 동적 붕괴 모델로 알려진 다른 이론을 지지합니다. 그것은 강력한 운석 폭발이 30 킬로미터 깊이의 구멍을 파고 아래에 있는 바위들을 정상 기압의 거의 60만 배에 노출시켰다는 것을 가정합니다. 약 10분 동안, 충돌 지점의 땅은 점성이 있는 유체처럼 행동했고, 위로 튀어올라 뒤로 떨어져 고리 모양의 구조를 형성한 극적인 파편 캐스케이드를 만들었습니다. 탐험대 364는 원래 지표면 아래 8-10km에서 온 봉우리 고리에서 화강암을 발견했는데, 이 생각을 크게 지지했습니다. 결과는 예상치 못한 것이었습니다.라고 Melosh는 말합니다. 분화구의 지하 표면에서 지진파를 튕기는 것과 관련된 초기 연구는 그것이 석회석과 같은 퇴적 광물의 밀도를 가진 암석을 포함하고 있다고 제안했습니다. 그러나 머틀이 추출한 화강암 코어 표본은 운석 충돌에 의해 너무 많이 분쇄되고 부서져 밀도가 일반 화강암보다 낮았고 퇴적암과 유사했습니다. Melosh는 "현재까지 우리는 그러한 변화를 초래한 골절의 패턴이 무엇이었는지 이해하지 못하고 있습니다."라고 말합니다. 이전의 발견과 현저한 대조를 이루는 칙술럽의 발견에서 얻은 주변 생태계에 대한 비교적 일시적인 영향이 곤혹스러운 것처럼 말입니다. 버지니아의 체서피크 만 아래에 위치한 또 다른 분화구는 치크술루브보다 작고 약 3천만 년 어리다; 그것은 고대 생태학적 영향이 탐구된 다른 유일한 비교적 큰 해양 분화구입니다. 미국 지질조사국의 연구원들은 체서피크 만 분화구에 구멍을 뚫어 그 충격으로 해저에 4,000년 동안 죽은 영역이 생겼고 이 지역의 해양 생물이 완전한 생산성과 다양성을 회복하는 데 거의 100만 년이 걸렸다는 증거를 발견했습니다(5). 칙술럽은 더 큰 분화구이고 환경에 더 강한 영향을 미치기 때문에, "우리는 더 나쁜 것을 볼 것이라고 예상했습니다"라고 역시 UT의 미세 고생물학자 크리스토퍼 로워리는 말합니다. 하지만 대신, 그 그룹의 데이터는 칙술루브 충돌기로부터의 생태학적 격변이 훨씬 더 빨리 지나갔다는 것을 보여주었습니다. 질문은 다음과 같습니다. 무엇이 칙술럽의 여파를 그렇게 극적으로 다르게 만들었나요? 그 운명적인 소행성 충돌 이후의 날들은 정말로 파괴적이었을 것입니다. 멕시코만을 강타한 폭 10~15km의 이 탄광은 100m 높이의 쓰나미를 발생시켜 카리브해 섬들과 미국 남동부를 강타했고, 지리학적으로 그들의 파괴의 흔적을 텍사스 중부까지 남겼습니다. 숯 퇴적물은 전 세계 산불이 몇 달 동안 맹위를 떨쳤을 수 있음을 나타냅니다(7). 소행성 폭발로 증발한 황이 풍부한 에어로졸이 대기 중에 남아 태양을 가렸고, 광합성 유기체를 굶주리게 했으며, 전 세계 온도가 10년 반 동안 평균 26ºC까지 떨어졌습니다. 칙술루브의 여파로, 포라미니페라 종의 90%가 전 세계적으로 멸종했습니다. 그러나 분화구 바로 위에 있는 퇴적층의 364 코어는 놀랍게도 다양한 포라미니페라 미세 화석을 포함하고 있습니다. 해저에 굴을 파고 있는 지렁이나 작은 갑각류 같은 동물들이 남긴 흔적 화석도 사건 이후 빠르게 나타났습니다. 샘플에 대한 지구화학적 분석은 대재앙이 일어난 지 불과 30,000년 후에 그 지역에서 많은 양의 바이오매스가 생성되고 있다는 것을 시사했습니다. 그럼에도 불구하고 칙술럽의 생태계는 폭발로 인해 분명히 뒤집혔습니다. 예를 들어, 광합성 식물성 플랑크톤은 그 사건 이후 수백만 년 동안 회복하기 위해 고군분투했습니다. 탐험대의 표본들은 전형적으로 식물성 플랑크톤을 먹고 사는 포라미니페라와 같은 동물성 플랑크톤보다 식물성 플랑크톤 화석의 다양성이 훨씬 적다는 것을 암시했습니다. 연구팀은 여전히 이러한 회복 속도의 차이와 포라미니페라가 이 기간 동안 무엇을 먹고 살았는지에 대해 곤혹스러워하고 있습니다. "그것은 직관에 반하는 것입니다," 라고 펜실베이니아 주립대학의 지구과학자 티모시 브롤러가 말하고 있는데, 그는 식물성 플랑크톤 화석을 연구하고 있습니다. 답의 일부는 칙술럽을 둘러싼 물리적인 풍경에 있을 수 있습니다. 체서피크 만 운석이 땅에 떨어졌을 때, 그것은 분화구 안의 물을 대서양의 나머지 부분으로부터 분리시키는 얕은 함몰을 파냈습니다. 대조적으로, 칙술루브의 쓰나미는 멕시코 만의 가장자리로 이동했다가 다시 반사되어 분화구를 채우고 빠르게 더 큰 바다로 다시 연결했습니다. 익스페디션 364에 의해 회수된 코어 표본들은 칙술루브 분화구의 중심에 있는 다공성 암석들이 100,000년 이상 동안 300°C 이상의 온도로 남아 있었다는 것을 드러냈습니다. 이 바위들 사이로 스며드는 바닷물은 미네랄이 풍부한 물을 내뿜고 미생물을 먹이는 수중 화산과 유사한 생태계를 만들었을 것입니다. 유사한 구조가 체서피크 만에서 나타났지만, 그 분화구 안의 물은 정체되어 있었고 더 큰 바다로부터 영양분을 끌어들일 수 없었습니다. 로워리는 칙술루브의 열수 환경이 근처에 있는 유기체들을 성장시키는데 도움을 주었을 것이라고 추측하고, 일부 종들의 생산성이 훨씬 더 빨리 회복되도록 했습니다. 이러한 발견은 크링이 오랫동안 주장해온 생명의 충격 기원 가설이라고 불리는 이론과 잘 들어맞습니다. 이것은 소행성 충돌이 생화학을 자극하고 생명체를 만드는 과정에 불을 붙이는 에너지의 충격을 제공했을지도 모른다는 것을 암시합니다. 크링은 "오늘날 옐로스톤 주변과 마찬가지로 온수 시스템이 순환되었을 것입니다."라고 말합니다. "그리고 우리는 옐로스톤을 통해 몇몇 매우 원시적인 생명체들이 그러한 종류의 환경에서 지속될 수 있다는 것을 알고 있습니다." 지구가 초기 태양 주위의 먼지 고리로부터 합쳐진 지 불과 1억 년 만에 이미 물이 풍부했다는 징후가 있습니다. 태양계의 기원에서 남은 덩어리들은 이 시기에 원시 행성에 부딪혔을 것이고, 잠재적으로 각 충돌 후 수백만 년 동안 지속될 수 있는 에너지가 풍부한 환경을 생성했을 것입니다. "초기 행성의 전체가 거대한 생물학적 반응로였을 수도 있습니다," 라고 영국 에든버러 대학의 우주생물학자 찰스 코켈이 말합니다. 그는 분화구가 천천히 냉각되는 열 구배를 포함하고 있기 때문에 특히 좋은 도가니를 만들 수 있었을 것이라고 덧붙입니다. "전체 실험 세트를 생성하고, 많은 유기 물질을 생성하는 것으로 영향을 볼 수 있으며, 어느 시점에서 자기 복제 분자가 출현했다고 상상할 수 있습니다." 유전학자들은 지구상의 모든 유기체에 대한 최초의 공통 조상은 유성에 의해 유기적인 에덴 동산이 만들어졌을 수 있다는 추가적인 증거를 제공하는 극단적인 열 애호가인 초열성이었을 수도 있다고 제안했습니다. 그럼에도 불구하고, 이 아이디어는 널리 받아들여지려면 갈 길이 멉니다. "우리 과학자들이 '이는 불합리하지 않다'고 말하는 것을 좋아하는 것처럼, 캘리포니아 모펫 필드에 있는 NASA 에임스 연구 센터의 행성 과학자 케빈 잔레는 입을 다물고 있습니다. 그러나 화산 열수 분출구와 같은 대안들과 비교했을 때 충돌이 생명의 기원에 더 나은 내기인지는 말하기 어렵습니다, 라고 그는 덧붙입니다. "저는 애완동물 환경에 대해 너무 양극화되는 것은 정말 실수라고 생각합니다."라고 코켈이 동의합니다. "분자가 우연히 자기 복제를 할 수 있게 된 것은 순전히 무작위적인 사건이었습니다. 아마도 그런 일이 일어날 수 있는 환경이 많을 것입니다." 현재로서는, 칙술럽 결과는 충돌에 의해 생성된 수열 시스템이 생화학 실험을 선호하고 생물체를 육성하기에 충분히 뜨겁고 오래 지속되었음을 시사한다고 크링은 말합니다. 달의 잘 보존된 지질학적 기록에서 얻은 정보와 함께 지구의 초기에 대한 더 많은 세부 사항들이 그의 가설을 더 테스트하기 위해 필요할 것입니다. 어느 경우든, 칙술루브에서 나온 연구 결과는 계속해서 놀랍고 혼란스러우며, 이 유명한 이야기에서 더 많은 층을 드러냅니다. "저는 종종 소행성 충돌이 주는 것과 빼앗는 것 둘 다라고 말합니다."라고 Melosh는 말합니다. "그것이 칙술럽이 한 일입니다. 그것은 당시 생물군을 멸종시켰지만, 그 후 포유류가 지구를 점령할 수 있는 발판을 마련했습니다."
