중생대 여름철 바닷물 온도는 40도, 겨울철에도 30도

코로나19로 인해 갑자기 방학이 길어진 아이들과 하루 종일 같이 있어야 하는 부모들에게 하루 24시간은 너무 길다. 먼 과거의 이야기이지만 공룡이 지구를 지배했던 중생대에는 지구의 자전 속도가 빨라 하루는 지금보다 30분~1시간 짧았고 그만큼 1년은 더 길었다는 연구결과가 나왔다.

벨기에 브뤼셀자유대(VUB) 분석·환경·지리화학연구부, 겐트대 화학과, 지질학과, 브뤼셀자유대(ULB) 지구환경과학과 공동연구팀은 중생대 백악기 후기 생존했던 조개류 화석을 분석한 결과 지구의 자전속도는 지금보다 빨라 하루는 23시간 30분으로 지금보다 30분 빨랐고 이에 따라 1년은 372일이었다고 10일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 지질학 분야 국제학술지 ‘고(古)해양학과 고기후학’(Paleoceanography and Paleoclimatology) 9일자에 실렸다.

연구팀은 약 7000만년 전인 중생대 말기인 백악기 열대지방의 얕은 바닷물에서 살았던 곰 발바닥처럼 생긴 ‘토레이테스 산체지’(Torreites sanchezi)라는 조개류의 껍질 화석을 분석했다. 토레이테스 산체지 역시 중생대 말 지구에 소행성이 떨어지면서 공룡들이 사라질 때 함께 멸종한 것으로 알려져 있다.보통 조개류의 껍질에도 나무처럼 나이테가 새겨진다. 여름이나 겨울 같은 기후 변화와 하루, 한달, 1년의 변화에 따라 자라는 속도가 다르기 때문에 만들어지는 것이다. 연구팀은 마이크로 XRF분석(X선형광분석)이라는 기술을 활용해 토레이테스 산체지의 나이테를 정밀 분석했다.

그 결과 지구는 당시 지금보다 자전 속도가 더 빨라서 하루가 24시간이 아닌 23시간 30분 정도로 현재보다 30분 정도 짧았던 것으로 확인됐다. 또 공전궤도는 똑같지만 자전속도가 빨라 1년은 365일이 아닌 372일 정도였던 것으로 연구팀은 파악했다.

또 연구팀은 껍질 화석에 지름 10마이크로미터(㎛) 가량의 미세한 표본을 추출해 화학적 분석을 실시했다. 그 결과 백악기 후기 바닷물 온도가 여름에는 40도에 이르고 겨울에도 30도를 넘은 것으로 추정했다. 연구팀은 40도라는 고온이 조개나 연체동물이 견딜 수 있는 생리학적 한계점이었을 것이라고 설명했다.현재 달은 매년 지구로부터 3.82㎝씩 지구에서 멀어지고 있는데 과학자들은 과거에도 이 같은 속도로 지구에서 멀어졌을 것이라고 보고 있지는 않다. 선형적으로 계산한다면 14억년 전 달이 지구에서 떨어져 나갔다는 계산이 나오는데 과학자들은 45억년 전 지구가 막 탄생했을 때 달이 지구에서 떨어져 나갔다는 사실을 알고 있다.

이 때문에 연구팀은 달이 지구에서 멀어지는 속도는 지구의 시간에 따라 달라졌다는 결론을 내리고 이번 조개껍질에 대한 연구결과가 달의 형성과 이동 모델을 재구성하는데도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.

닐스 드 윈터 VUB 교수(고기후환경학)는 “이번 연구에서는 그동안 지질학적 연구로만 얻을 수 없었던 시간의 길이에 대한 기준점을 확보해 7000만년 전의 하루를 볼 수 있었다는데 의미가 크다”라며 “생물 분석으로 얻게 된 ‘시간의 재구성’을 통해 현재 쓰이고 있는 고기후 모델의 부족한 부분을 보완할 수 있을 것”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr