45억년 전 태양계에 달 크기의 거대한 원시행성이 존재했다는 사실이 처음으로 확인됐다.

미국 콜로라도 볼더대 연구팀은 사하라 사막에서 발견된 희귀 운석 '노스웨스트 아프리카(NWA) 12774' 분석을 통해 이 같은 연구 결과를 국제학술지 '지구 및 행성 과학 회보'에 발표했다고 2일(현지시간) 밝혔다.

연구팀이 분석한 운석은 '앵그라이트'라는 희귀 종류다. 앵그라이트는 약 45억6000만년 전 태양계 형성 후 수백만년 안에 만들어진 가장 오래된 화산암 중 하나다.

특히 이 운석에서 발견된 광물인 단사휘석이 분석의 결정적 단서가 됐다. 단사휘석에 알루미늄이 풍부하게 함유된 것은 이 암석이 최소 17.5킬로바(kbar)의 초고압 환경에서 형성됐다는 것을 의미한다.

이는 지구에서 가장 깊은 마리아나 해구 바닥의 압력(약 1kbar)보다 17배 이상 높은 수준이다. 연구팀은 이 정도의 압력이 생성되려면 반지름이 최소 1000km 이상인 거대 천체 내부여야 한다고 계산했다.

기존 학계에서는 앵그라이트가 반지름 200km 미만의 작은 소행성에서 유래했다고 추정해왔다. 이번 발견은 기존 가설을 뒤집는 것이다.

연구팀은 운석 결정의 형태가 비교적 온전하게 보존된 점을 근거로, 이 원시행성이 반지름 1800km를 넘어 달과 비슷하거나 화성(반지름 3300km)에 가까운 크기였을 가능성도 제기했다.

이 원시행성은 지구, 화성과 달리 규소산화물(실리카)이 거의 없는 독특한 성분을 가졌다. 연구팀은 이 행성이 태양계 초기에 다른 천체와 충돌해 산산조각 났으며, 그 파편이 지구 등 다른 행성을 만드는 데 일부 기여했을 수 있다고 설명했다.