브라질 상파울루대학교(USP)와 환경연구소(Instituto de Pesquisas Ambientais) 공동 연구진이 상파울루 남부 파렐례이루스(Parelheiros) 지역의 콜로니아(Colônia) 분화구가 소행성 충돌로 형성됐음을 뒷받침하는 결정적인 증거를 발견했다.
연구 결과는 지난 4월 국제 학술지 'Earth and Planetary Science'에 게재됐으며, USP가 지난 7일 이를 공식 소개했다.
연구진은 분화구에서 채취한 암석 시료를 분석한 결과, 극한의 충격에서만 생성되는 '충격 변성(Shock Metamorphism)' 흔적이 남아 있는 지르콘(Zircon) 결정을 처음으로 확인했다고 밝혔다. 지르콘은 열과 풍화에 매우 강한 광물로 수억 년 전 지질학적 사건의 흔적을 보존하는 대표적인 광물이다.특히 연구진은 지르콘 내부에서 폭 약 1마이크로미터(㎛)에 불과한 평면 변형 구조(PDF·Planar Deformation Features)를 발견했다. 이는 소행성이 지표와 충돌할 때 발생하는 초고압 충격파에 의해서만 형성되는 구조로, 연구진은 "소행성 충돌의 지문(fingerprint)과 같은 증거"라고 설명했다.
이번 연구는 사베스프(Sabesp)가 지역 식수 확보를 위해 굴착한 시추공에서 채취한 암석을 이용해 진행됐다. 연구진은 약 200장의 암석 박편을 제작한 뒤 40개의 지르콘 결정을 고해상도 편광현미경으로 분석해 재결정화와 결정 구조 변형, 성장층 교란, 과립 조직 등 다양한 충돌 흔적을 확인했다.연구진은 이번 발견으로 기존에 보고된 석영과 운모의 충격 변형, 충돌로 생성된 구상 입자 등의 증거와 함께 콜로니아 분화구가 소행성 충돌에 의해 형성됐다는 학설이 더욱 확고해졌다고 평가했다. 또한 지각 운동이나 일반적인 변성작용으로는 이러한 광물학적 특징을 설명하기 어렵다고 밝혔다.
콜로니아 분화구는 현재 상파울루 남부 바르젱 그란지(Vargem Grande) 주거지역을 품고 있는 거대한 원형 지형으로, 세계적으로도 사람이 거주하는 소수의 충돌 분화구 가운데 하나로 알려져 있다.1980년대부터 이 지역에 거주해 온 주민 오제이아스 지 프레이타스 하모스(Ozéias de Freitas Ramos)는 "1990년대 분화구가 소행성 충돌로 만들어졌다는 사실이 알려졌을 때 주민 모두가 놀랐지만, 지금은 세계적으로도 드문 곳에 산다는 자부심을 갖고 있다"고 말했다.
또 다른 주민 마르시아 마리아 페헤이라 히베이루(Márcia Maria Ferreira Ribeiro)는 "처음 이곳이 개발될 당시에는 분화구의 원형이 더욱 뚜렷했다"며 "집 근처에 소행성이 떨어졌다는 사실이 매우 신기하고 감동적"이라고 전했다.
현재 바르젱 그란지 지역은 울창한 녹지와 자연환경을 유지하고 있으며, 분화구 전망대와 안내시설 등이 조성돼 지질학적 명소로 주목받고 있다. 다만 주민들은 문화시설과 기반시설 확충 등 지역 발전을 위한 추가 투자가 필요하다고 입을 모았다.