‘세상에서 가장 가치있는 돌, 운석’ 이라는 글이 초등학교 교과서에 실려 있다. 여기서는 다이아몬드보다 운석이 더 귀중하다고 소개한다. 왜 운석이 가장 가치 있을까.

답은 쉽게 예상할 수 있다. 운석은 작지만 일종의 천체이기 때문에 지구 내부와 비슷한 물질로 구성돼 있다. 이것을 연구하면 지구내부에 대한 힌트와 태양계가 만들어질 당시를 짐작할 수 있다. ‘우주DNA’라 불릴 만큼 태양계 형성과 진화의 비밀을 간직하고 있는 것이 운석이기 때문에 운석의 가치는 무엇으로 형용할 수 없을 만큼 가치롭다.

일반 암석과 확연히 다른 운석의 특징

지표면에 떨어진 운석은 흔하지도 않지만 지구의 암석과 비슷해서 구별하기 쉽지 않다. 일반적인 암석과 운석을 구분할 수 있는 방법은 무엇일까.

운석은 엄청난 속도로 대기권을 통과하면서 공기저항 때문에 암석이 녹을 정도의 큰 마찰열이 생긴다. 이 때문에 녹아 없어진 수 mm 두께의 표면(용융각)을 갖고 있고 군데군데 녹은 부분이 떨어져나간 자국이 찰흙을 손가락으로 누른 것 같은 모양으로 남아있다. 또 대부분의 운석은 철과 니켈의 합금을 포함하고 있어 일반적인 암석보다 밀도가 높고 자성을 가지고 있다. 가장 가벼운 석질운석의 밀도가 3g/cm3 이상이므로 지구상의 대부분 암석보다 밀도가 높다고 볼 수 있다.

윌라메트 운석 ⓒ 위키백과

운석의 겉모습도 암석과 비교되는 독특한 외형과 색을 갖고 있지만 내부구조도 지구상의 암석에서는 볼 수 없는 구조를 갖고 있다. 예를 들어 석질운석 중 콘드라이트에는 콘드률(Chondrule)이라 부는 전형적인 구조가 있는데 이는 우주 공간에서 녹았던 암석이 액체가 되었을 때 물방울 모양으로 둥글게 식은 것이다.

콘드라이트(왼쪽) 운석, 비드만스태든(오른쪽) 무늬 ⓒ 위키백과

철질운석에는 빗살모양의 비드만스태튼(Widmanstatten) 무늬가 나타난다. 이것은 철과 니켈이 고체 상태에서 확산에 의한 분화과정을 거쳐 형성된 것으로 매우 오랜시간이 필요해 지구상의 다른 암석에서는 볼 수 없다. 석철질운석에는 철질과 석질이 섞여 있어 매우 아름다운 모양을 띠는데 이를 팔라사이트라 한다. 보통 감람석과 철, 니켈 합금이 섞여있다.

팔라사이트 ⓒ 극지연구소

이런 독특한 내부구조와 마찰열로 검게 탄 된 겉모양이 선명하게 구별되는 것도 지구상의 암석에서는 볼 수 없는 운석의 특징이다.

운석 탐사, 왜 남극으로 갈까

운석을 구별할 수 있는 특징들을 알고 있다 하더라고 일반 암석이 널려있는 땅에서는 운석을 찾아내기란 쉽지 않다. 그렇기 때문에 연구자들은 운석을 찾기 위해 남극대륙으로 떠난다. 남극대륙은 눈과 얼음으로 뒤덮여 있어 땅이 노출돼 있지 않다. 만약 남극대륙 표면에서 돌덩이를 발견한다면, 그것은 하늘에서 떨어진 운석일 가능성이 높다는 뜻이다. 특히 남극대륙의 동쪽에 있는 거대한 블루 아이스(blue ice) 지역은 오염되지 않고 불모지로 남아 있어서 운석을 찾기에 가장 좋은 곳이다.

운석 남극탐사 ⓒ 극지연구소

실제로 2011년 우리나라 극지연구소와 이탈리아 연구진은 공동으로 운석탐사를 진행해 남극 빅토리아랜드에서 117개의 운석을 발견하는 성과를 거두기도 했다. 남극운석은 설원에 떨어진 뒤 빙하에 묻혀 서서히 낮은 곳으로 이동한다. 운석을 나르는 빙하는 산맥을 만나면 더는 움직이지 못하거나 돌아나가며 속도가 느려지는데 이때 운석이 쌓이게 된다. 운석탐사팀은 북빅토리아랜드 프런티어마운틴 근처에 빙하의 흐름이 차단되는 산맥이 있어 운석이 많이 모일 것으로 추정, 이곳을 탐사한 결과 한곳에서만 112개의 운석을 발견하는 쾌거를 이루었다.

노한나 사이언스올 편집위원