공룡 시대에 떨어진 소행성의 충돌에너지는 어느 정도 였나요?

Question

공룡 시대가 멸망한 게 소행성 충돌 때문이잖아요.

이 소행성이 어디에 떨어져 있는지는 밝혀진 걸로 아는데요.

소행성은 어느 정도 크기였나요?

그리고 이때 발생했던 충돌에너지는 어떻게 계산할 수 있을까요?

Answer 1

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

공룡 시대가 멸망한 것은 맞습니다. 이는 약 6500만 년 전 지구에 떨어진 소행성 충돌로 인해 발생한 것으로 알려져 있습니다. 이 소행성은 지금은 멕시코의 유명한 크레이터인 치크실루버 크레이터로 알려져 있습니다.

소행성의 크기는 약 10~15km 정도로 추정되고 있습니다. 이는 지구의 지름인 약 12742km와 비교하면 매우 작은 크기입니다. 하지만 충돌 속도가 매우 빨랐기 때문에 충돌 에너지는 상당히 큰 것으로 추정됩니다.

충돌 에너지를 계산하는 방법은 여러 가지가 있지만 가장 일반적인 방법은 충돌 속도와 충돌체의 질량을 이용하는 것입니다. 충돌 속도는 약 20km/s로 추정되고 있으며 충돌체의 질량은 약 1000억 톤 정도로 추정되고 있습니다. 따라서 이를 이용하여 계산하면 약 1억 톤의 TNT 폭발에 해당하는 약 1.4x10^24 J의 에너지가 발생했다고 할 수 있습니다.

이는 지구의 에너지로는 상상하기 어려운 크기이며 공룡 시대의 멸종을 초래한 충돌 에너지는 이보다 훨씬 작을 것으로 추정됩니다. 하지만 충돌 에너지가 공룡 시대의 멸종에 어떤 영향을 미쳤는지에 대해서는 아직도 논란이 있고 더 많은 연구가 필요합니다.

알고 있는 바로는 이렇습니다. 감사합니다.

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Answer 2

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

대중적으로 받아들여지는 이론에 따르면

크리테이셔스-팔레오진(K-Pg) 경계를

마킹하는 공룡 멸종 이벤트는

약 6600만년 전에 일어났습니다

소행성 충돌 현장은 현재 멕시코의

치크슐루브 충돌구로 알려져 있습니다

충돌한 소행성의 크기는 대략

10km 정도로 추정됩니다

충돌 에너지를 계산하는 방법은

여러가지가 있는데

일반적으로 운동에너지 공식인

1/2mv²를 사용합니다

여기서 m은 소행성의 질량

v는 충돌 시 소행성의 속도입니다

소행성의 속도는 초속 수십 km

미터 단위로 추정되며

질량은 밀도와 부피를 기준으로

추산됩니다

추정에 따르면 충돌 에너지는

수백만 메가톤에 달하는

열핵폭발과 맞먹는 수준으로

상상하기 어려울 만큼

막대한 것이었을 것입니다

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Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

추정치이지만 알려진바로는 지름이 10km정도에 인류가 만든 가장 강력한 핵폭탄인 차르봄바의 600배정도의 파괴력이었다고 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

공룡 멸종은 소행성 또는 혜성이 지구에 충돌했기 때문이라는 설이 유력합니다. 6600만년 전 공룡이 멸종했던 시기에 해당하는 지층에는 **이리디움 (Ir)**이라는 원소가 유난히 많이 있습니다. 이리디움은 소행성이나 혜성에 상대적으로 많이 존재하는 원소로 알려져 있습니다. 이 지층에서 나오는 이리디움 원소는 소행성이나 혜성의 충돌로 지구 표면에 퍼진 결과로 보고됩니다. 당시 소행성의 충돌로 만들어진 지름 150km의 충돌구 흔적이 멕시코 유카탄에 남아 있습니다. 최신 연구 결과에 의하면 이 충돌구의 해당 지층에서도 이리디움이 발견되어, 이 충돌구를 만든 소행성 충돌이 공룡을 멸종시켰다는 것을 뒷받침합니다.

과학자들은 공룡을 멸종시킨 소행성의 크기와 질량, 그리고 속도에 대한 연구도 했는데, 최신 연구 결과는 지름 17km의 암석 소행성이 초속 12km의 속도로 충돌했을 가능성을 제시하고 있습니다. 이러한 충돌은 지구 중력에 의해 발생했습니다. 지구 중력이 소행성을 이토록 빠른 속도로 지구로 날아들게 만들었습니다. 이러한 충돌은 공룡을 멸종시킨 결정적인 요인 중 하나입니다.

Answer 5

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

소행성의 규모가 거의 달의 1/10 사이즈 였던걸로 추정됩니다. 그 에너지는 질량과 가속도의 곱으로 표현되지만

당시 충돌행성의 질량과 가속을 알수는 없죠.

감사합니다.

Answer 6

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

소행성의 충돌로 만들어진 지름 150km의 충돌구 흔적이 멕시코 유카탄에 남아 있습니다. 이 충돌구의 해당 지층에서도 이리디움이 발견되어, 이 충돌구를 만든 소행성 충돌이 공룡을 멸종시겼다는 것을 뒷받침합니다. 공룡을 멸종시킨 소행성의 크기와 질량, 그리고 속도에 대한 연구도 했는데, 최신 연구 결과는 지름 17km의 암석 소행성이 초속 12km의 속도로 충돌했을 가능성을 제시하고 있고 크기가 수십km 또는 그 이하 소행성은 자체 중력이 충분하지 못하기 때문에, 동그란 공 모양이 아닌 울퉁불퉁한 모양을 하고 있을 가능성이 크다고 합니다. 소행성의 모양이 공모양이라고 가정하고 지름 17km인 암석 소행성의 밀도가 지구 겉표면의 밀도와 비슷하다고 하면, 질량은 6조8천억톤에 이르며 만약에 얼음 소행성 또는 혜성이라면 2조7천억톤에 이른다고 해요. 소행성이 지구 중력만으로 끌려 가속되기 때문에, 지구와 충돌하는 속도는 ‘지구중력 탈출 속도’인 초속 11.2km 또는 이보다 약간 더 빠른 속도였을 거라고 추정할 수 있습니다. 만약에 지름 17km의 암석 소행성이 초속 11.2km로 지구에 충돌했다고 가정하고 충돌 당시 운동에너지는, 그 크기는 나가사키에 떨어진 핵폭탄 47억개가 터지는 에너지와 맞먹는다고 해요. 만약에 같은 크기의 얼음 혜성이 똑같은 속도로 지구와 충돌했다면, 충돌 당시 운동에너지는 나가사키 핵폭탄 18억개가 터지는 에너지와 맞먹습니다.