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기초·응용과학
조행만 객원기자
2014-03-24

말 많고, 탈 많은 운석 추락의 진상은? 운석은 초기 우주 자료 간직한 귀한 돌

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지난 10일과 11일 경남 진주에서 잇따라 발견된 돌이 운석으로 판명되면서 그 파장이 일파만파 확산되고 있다. 운석 감정의 권위 있는 기관인 극지연구소는 16일 “최근 발견된 두 개의 암석이 모두 운석으로 확인됐다”고 밝혔다.

이 발표가 나오자마자 운석을 찾기 위한 민간인과 전문가들의 진주행 러시가 이어지고 있는 가운데 이른바 ‘신이 내린 로또’라 불리는 운석 탐사 열풍이 불고 있다. 심지어 ‘운석 사냥꾼’이라는 외국인들까지 진주로 모여들고 있는 실정이다. 외국인들 중에는 전문 감정기기를 갖추고, 진주로 몰려들어 운석 해외반출에 대한 경계령마저 내려져 있는 상태다.

▲ 대기권과의 마찰로 운석은 별똥별처럼 떨어진다. ⓒ연합뉴스

이렇게 사람들이 운석에 몰입하는 이유는 무엇일까? 그것은 운석이 단순한 돌이 아니기 때문이다. 실제로, 국제 운석 시장에서 운석은 그램(g)당 5~10달러 수준에 거래되는 것으로 알려졌다. 이 시세대로라면 9.4kg가량의 진주 운석은 최대 9만 달러(한화 약 9,600만원)에 해당된다. 운석 러시가 이상한 일도 아닌 것.

운석(Meteorite)이란 지구 밖에서 유래한 암석이 지구 중력에 이끌려 지구 표면에 낙하한 후, 발견된 것을 말한다. 전문가들은 “운석은 대부분 태양계의 작은 천체인 소행성에서 만들어지지만, 매우 드물게 화성에서 온 운석과 지구의 위성인 달에서 온 것도 있다”고 말한다.

운석의 가치는 크기와 나이, 구성 성분 등에 의해 정해지는데, 잘 주우면 일확천금의 횡재로 이어지기 때문에 운석이 떨어지면 그 주변 지역은 운석 추적자들로 혼란을 빚게 된다.

운석이 떨어지는 원인은 무엇이고, 운석에 의한 피해는 그리고 그 이득은 무엇인지 알아본다.

인접 행성의 큰 중력에 이끌려 추락

지난해 2월 15일 러시아 첼랴빈스카야주에 운석이 떨어졌다. 이 운석 낙하 사건으로 남부우랄 수도로 잘 알려진 첼랴빈스크 지역 주택과 공장건물들의 유리창이 깨지고 1,600 여명 이상의 지역주민들이 부상을 당했다. 이로써 러시아 화폐로 약 10억 루블 상당의 피해를 입은 것으로 밝혀졌다.

러시아 당국에 따르면 이 운석들은 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 후, 그 일부가 체바르쿨 인근 지역 호수에 낙하한 파편들로 알려졌다. 이중 가장 커다란 운석은 중량이 5kg을 넘는 것도 있어서 두려움을 주고 있다.

첼랴빈스카야 사건 이전에도 운석에 의한 추락 사고는 있었다. 이에 운석 추락은 수많은 설이 난무해왔다. 혹자는 “UFO 외계 생명체가 지구에 시험 삼아 떨어뜨려 보는 것이 운석이다”고 말하는 이가 있는가 하면 “가상적국에서 은밀하게 우주에서 미사일로 소행성을 파괴해 운석을 떨어뜨린다”는 근거 없는 소문도 무성했다.

그러나 전문가들은 “운석은 대부분 태양계를 떠도는 소행성들이 서로 충돌하거나, 행성 또는 위성에 충돌하면서 표면의 암석 일부가 떨어져 나온 것들이 지구 중력에 이끌려 낙하하는 것”이라고 설명한다.

과학자들에 따르면 태양계 초창기에 생성된 소행성과 같은 작은 천체들은 46억년의 시간이 흐르면서 대부분 행성으로 흡수됐다. 그럼에도 불구, 아직도 행성으로 합쳐지지 않은 수많은 암석덩어리와 소행성들이 행성과 함께 소행성대를 형성하고, 태양주위를 돌고 있는 것이 사실.

지구나 수성, 금성 등과 같은 행성이나 규모가 큰 소행성은 대부분 서로 멀리 떨어져 원궤도를 그리며 돌고 있다. 따라서 거의 충돌하는 일이 없지만 작은 크기의 천체들은 중력이 약해 인접한 행성의 중력에 의해 본래의 궤도를 이탈하면서 타원 궤도를 형성하는 경우가 생긴다.

▲ 운석은 추락 당시에 모양과 성분이 변한다. ⓒ연합뉴스

이 타원 궤도의 소행성이 지구와 같은 큰 행성을 지날 때, 그 거대한 중력에 이끌려 지구나 다른 행성 또는 소행성과 충돌할 수 있다는 것. 이것이 지금까지 밝혀진 운석 낙하의 이론이다.

운석의 가격이 비싸지는 이유는?

지구로 떨어지는 운석 조각들은 태양계를 돌던 원래의 속도와 지구중력의 합력으로 보통 초당 15km 내외의 매우 빠른 속도로 대기권에 진입한다. 이때 대기와의 마찰로 인해 운석 파편의 표면은 수천℃의 고온이 된다. 이 온도에 의해 운석은 거의 불덩어리처럼 변하고, 그 구성성분인 규산염 광물과 철-니켈 금속이 녹아 운석 조각의 모습은 계속 변형되면서 작아진다.

만약에 운석이 완전히 녹아 형체가 거의 사라지면 이를 별똥별 또는 유성이라고 부른다. 운석은 낙하 과정에서 미리 발견되는 경우도 있지만, 대부분의 경우는 이번 진주 운석처럼 우연히 발견된다.

영국의 화학자 하워드(Howard)는 운석의 화학성분을 분석한 결과, “운석은 화학적으로 공통점이 있으며, 지구의 암석과는 관련이 없다”고 밝혔다. 운석이 우주 공간에서 온 것이라는 사실은 이 암석의 가치를 높이는 데 일조했다. 이 우주의 암석을 수집하는 사람들이 생겨났고, 가격이 올라갔다.

과학자들은 “운석은 태양계와 행성의 진화의 내용 등을 담고 있는 것이 많다”고 말한다. 즉, 대부분의 소행성은 그 크기가 작아서 태양계 초기에 형성됐고, 이후 변화의 과정을 겪지 않았다는 것.

이에 비해서 지구의 경우, 소행성보다 규모가 커서 형성 이후, 수많은 변화를 겪었고, 현재에는 과거 탄생 당시의 기록은 거의 남아있지 않다는 것이 과학자들의 설명. 결론적으로, 이는 태양계 초기의 탄생 모습을 간직한 운석의 가격이 비싸지는 이유가 된다. 실제로 과학자들은 인류의 발길이 닿지 않은 행성에서 떨어져 나온 운석을 통해 천체의 성질을 연구하고 있다.

아울러 희귀 수집가들도 운석의 가격을 높이는 역할을 한다. 운석은 크게 암석질, 철질, 석철질로 구분하거나, 미분화 운석과 분화 운석으로 구분한다. 대기권 진입 시에 운석은 마찰로 녹아서 낙하하는데 떨어져서도 미려한 모습을 유지하는 경우, 운석의 가격은 높아진다. 또 시대적 조류를 타고, 화성 생명체가 사회적 이슈로 떠오르면 화성에서 온 운석의 가격은 천정부지로 치솟는다.
조행만 객원기자
chohang3@empal.com
저작권자 2014-03-24 ⓒ ScienceTimes

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