사막에서 주운 800그램의 장미빛 돌 — 41억 년 전 화성 지각의 증거

2022년, 사하라 사막에서 누군가 무심코 주워 올린 장미빛 돌 한 줌. 그 돌이 사실은 화성에서 떨어져 나간 41억 년짜리 파편이었다.

배경

화성 운석은 화성 표면에서 큰 충돌로 튕겨 나온 뒤 우정을 따라 지구에 떨어진 암석이다. NASA 자료에 따르면 지금까지 확인된 화성 운석은 435개 정도다. 학자들은 이 돌들의 광물 구성과 화학 성분을 화성 탐사 로버와 오비터의 관측 데이터와 대조해 화성 기원임을 확인한다.

41억 년 전 화성 지각을 품은 조각

주목할 운석은 2022년 사하라에서 발견된 **텔가자 001(Teghaza 001)**이다. 말리의 텔가자 소금 평야에서 발견됐다는 이름이 그대로 붙었다. 무게는 거의 2파운드, 곧 800그램이다.

2026년 10월 29일 NASA가 펀딩한 연구팀이 학술지 Science에 첫 결과를 발표했다. 핵심은 이 돌이 41억 년 이상 전에 만들어졌고, 그 뒤 화성의 물에 의해 변형됐다는 것이다. NASA 보도자료에 따르면 이 운석은 지금까지 발견된 화성 운석 가운데 가장 오래된 세 개 중 하나에 든다.

이 돌이 특별히 다른 이유는 조직과 광물 조합에 있다. 지각이 마그마가 식어 만들어지는 과정의 흔적이 다른 화성 운석과 뚜렷이 다르고, 산소동위원소와 조직, 화학 성분을 함께 들여다보면 초기 화성의 물 순환이 지금까지 상상해 온 것보다 훨씬 역동적이었다는 신호가 나온다.

나이를 어떻게 잴 수 있었나

NASA 제트추력력 실험실(JPL)의 Yang Liu가 이 운석을 맡게 된 건 우연에 가까웠다. 처음엔 그냥 지나치려 했고, 뉴 멕시코 대학 연구진이 산소동위원소 지문으로 화성 기원을 먼저 확인해 준 뒤에야 일이 본격화됐다. Liu는 표본에서 보지 못한 조직과 낯선 광물, 그리고 지르콘(zircon) 결정을 찾아냈다. 지르콘은 광물의 생성 과정을 기록하며 정밀한 연대 측정에 쓰인다.

나이를 잰 건 Caltech의 Francois Tissot 팀이 새로 개발한 현장(in-situ) 루비듐-스트론튬(Rb-Sr) 연대 측정이다. 표본을 통째로 녹여 분석하는 기존 방식과 달리, 손톱보다 작은 조각에서 표면의 광물입자 하나하나를 직접 겨눠 측정한다. 정밀도와 속도를 얻는 동시에, 귀중한 화성 운석을 아껴 남겨 두는 장점도 있다.

측정 결과가 나왔을 때 Liu는 놀랐다. 이 돌은 41억 년 전 무렵 화성의 물에 의해 변형됐다는 것이다. 변형은 원래의 형성보다 뒤의 일이므로, 이 돌의 원래 형성 시기는 41억 년보다 더 이르다고 봐야 한다. 지질학적으로 41억 년은 태양계가 막 만들어진 직후에 해당하는 시점이다.

화성의 13개 후보 지점

이 돌이 화성 어디에서 떨어져 나왔는지는 영원히 알 수 없을 것이다. 대신 연구팀은 NASA의 화성 정찰위성(MRO) 관측 데이터와 광물학·화학 성분을 대조해 후보 지점 13곳을 추려냈다. 광물 조합이 일치하는 곳은 화성 남부의 분화구 고원지대다. NASA Science 사진 저널이 공개한 지도는 이 13곳을 화성 지형도에 겹쳐 표시한다.

비교 대상도 눈여겨볼 만하다. 이보다 오래된 화성 운석은 **알하 84001(ALH84001)**과 **블랙 뷰티(Black Beauty)**다. 전자는 거의 한 종류 광물로만 이루어져 나이도 비슷하고, 후자는 작은 화산암 파편이 모여 형태로 약 21억 년 전에 만들어졌다. 이 셋을 제외하면 대다수 화성 운석은 훨씬 젊다. NASA 보도자료는 이 연구가 검토 과정에서 '화성의 로세타 석비'라는 말을 들었다고 전한다.

우주적 시사점

화성 표면은 고대의 바위가 대부분을 차지하는데, 우리 손에 있는 화성 표본은 대부분 젊은 것들이다. 텔가자 001은 그 공백을 메우는 표본이다. 이 연구의 2저자이자 당시 JPL 박사후 연구원이던 Lee Saper는 "우리가 아직 표본을 한 번도 가져오지 못한 화성의 지역에서 온 첫 번째 화성 지각 조각을 얻었다"고 말했다. 이 돌에는 물과 암석이 반응한 흔적, 물을 잃어가는 중이던 화성 대기의 흔적마저 남았을 가능성이 품겨 있다는 것이다.

6월 Science Advances에 별도 논문이 실려 이 운석의 물 함량을 상세히 다뤘고, Liu와 공동저자들은 이 표본에 담긴 질문이 아직 훨씬 많다고 말했다. "지금은 표면만 건드린 수준"이라는 말이다. 이 분석법은 다른 행성이나 달, 소행성에서 되돌려 온 표본에도 적용되기를 바란다고 Tissot이 말했다.

출처

• NASA — NASA-funded Study Details One of Oldest Mars Meteorites Ever Found (2026-10-29): https://www.nasa.gov/solar-system/planets/mars/nasa-funded-study-details-one-of-oldest-mars-meteorites-ever-found/
• NASA Science Photojournal — Map Showing Potential Origins of Martian Meteorite Teghaza 001 (2026-10-29): https://science.nasa.gov/photojournal/map-showing-potential-origins-of-martian-meteorite-teghaza-001/
• Liu, Y. et al., A Martian meteorite that formed ≳4.1 billion years ago samples Mars' early crust and mantle, Science (2026-10-29) — DOI 10.1126/science.adz5646 (PMID 42956077)

본 글은 NASA 공식 보도자료와 2026년 10월 29일자 Science 논문 초록을 1차 출처로 삼아 작성했습니다. 수치와 인용문은 원문에서 확인된 값만 옮겼습니다.