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과학과 놀자

공룡이 육지 생태계를 지배한 힘 '잡식성'

지금으로부터 약 2억 년 전, 지구의 모습은 완전히 달랐다. 공룡들이 육지 생태계를 지배했다. 브라키오사우루스, 티라노사우루스, 트리케라톱스 등 종도 매우 다양했다. 공룡은 어떻게 다른 생명체들을 제치고 지구 생태계를 지배할 만큼 번성할 수 있었을까? 많은 과학자는 이 궁금증을 풀기 위해 화석을 연구한다. 그리고 최근 똥화석에서 그 비밀의 실마리가 나왔다.스웨덴 웁살라 대학교 그제고시 니에츠비에지키 박사가 이끈 국제연구팀은 공룡들의 똥과 구토물 화석인 브로말라이트(bromalite)를 분석한 결과, 공룡들의 식습관이 번성의 비밀이라는 사실을 밝혔다. 다양한 먹이를 먹으며 주변 환경에 잘 적응했고, 덕분에 기후가 크게 변했을 때 취약해진 다른 생물과 달리 건강하게 살아남을 수 있었다는 것이다.연구팀은 폴란드 분지에서 발견된 브로말라이트에 주목했다. 폴란드 분지는 후기 트라이아스기 당시 ‘판게아’라는 하나의 큰 대륙의 북부에 위치한 곳이다. 트라이아스기 말부터 쥐라기 초까지 시대에 만들어진 공룡 화석이 많이 발견된다. 이 시기는 공룡이 지구 생태계에 나타나 번성하기 시작한 시기와 일치한다.이번 연구의 또 다른 핵심은 브로말라이트다. 브로말라이트는 똥과 구토물 등이 화석화된 것을 말한다. 어떤 먹이를 먹었는지, 당시 주변에 어떤 식생이 형성돼 있었는지 등 뼈나 이빨 화석으로는 알 수 없는 정보를 얻을 수 있다. 똥과 구토물이 배설된 뒤 재빠르게 흙이나 화산재 등에 묻히거나, 산소가 적어서 미생물 활동이 제한되어 분해가 느려지는 환경, 탄산칼슘 같은 광물질이 주변에 많은 환경에서 화석화될 수 있다. 또 똥에 뼈나 껍질 같은 무기질 성분이 많

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나침반이 가리키는 북쪽, 매일 달라져요

미국 국립해양대기청(NOAA)과 영국 지질조사국(BGS)이 지난해 말 세계 자기장 모델(World Magnetic Model, 이하 WMM) 최신판을 공개했다. WMM은 지구가 방출하는 자기장의 움직임을 수학적으로 계산해 나타내는 ‘자기장 지도’다. 두 기관은 1985년 WMM 첫 공식 버전을 공개한 후 대략 5년마다 최신 데이터를 반영해 업데이트하고 있다. WMM이 필요한 이유는 무엇이고 어떻게 활용될까.지구가 방출하는 자기장은 중심부에 있는 외핵에서 발생한다. 지구의 내부구조를 살펴보면 지표면인 지각, 핵을 감싸는 고체층인 맨틀, 그리고 주로 철과 니켈로 이뤄진 외핵과 내핵으로 구분된다. 내핵은 고체지만, 외핵은 액체다. 지구가 자전하면 액체 상태의 금속이 대류하고 회전하면서 그 안의 전자도 함께 움직인다.전자의 흐름은 곧 전류이고, 전류가 흐르면 주변에 자기장이 만들어진다. 외핵에서 발생한 자기장은 지구의 남극에서 나와 북극으로 향한다. 자석 주위에 생기는 자기장이 N극에서 S극으로 들어가는 것과 비교하면 지구는 남극이 N극, 북극이 S극인 거대한 자석인 셈이다. 자석의 특징 중 하나는 서로 다른 극끼리 잡아당기는 것이다. 이 때문에 자석으로 만들어진 나침반 바늘의 N극은 S극인 북극을 가리킨다.그런데 나침반 바늘이 가리키는 ‘자기장의 북극(자북극)’과 지구의 자전축과 북반구의 지표면이 만나는 곳(위도 90도)인 ‘지리적 북극’은 일치하지 않는다. 지리적 북극은 고정된 지점이지만, 자북극은 외핵의 움직임이 일정하지 않은 탓에 조금씩 이동하고 있기 때문이다. 어제 나침반이 가리키던 북쪽이 오늘 가리키는 북쪽과 다르다는 뜻이다. 따라서 자기장의 변화를 추적해 지리적 북

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두 달 지구궤도에 머문 '미니 달', 정체는 달의 파편?

지구의 동반자, 달은 약 40억 년 동안 지구와 함께했다. 한편 지난해 9월부터 11월까지, 불과 두 달 동안 지구의 위성궤도에 머문 '미니 달'이 발견됐다. 이 천체를 발견한 스페인 마드리드 콤플루텐세대 연구팀은 "진짜 위성이 매장 안에서 물건을 사는 고객과 같다면, 지구를 잠시 찾아왔던 미니 달은 창밖에서 잠시 매장을 보고 간 쇼핑객과 같다"고 비유했다.미니 달의 정식 이름은 소행성 2024 PT5로, 길이는 10m밖에 되지 않는다. 보통 지구에 접근한 소행성은 두 가지 행보를 보인다. 지구를 비껴가 다시 우주 멀리 떠나는 소행성이 대부분이고, 나머지는 지구 하늘에 밝은 줄무늬를 남기며 타버리거나 드물게 지상에 충돌한다. 그러나 2024 PT5는 지구를 비껴가지도, 지구에 충돌하지도 않고 지구의 중력에 잡혔다. 천문학자들이 2024 PT5처럼 지구의 중력에 잡힌 미니 달을 발견한 것은 이번이 다섯 번째로 매우 드문 케이스다. 크기가 작고 이동속도가 빨라 식별하기가 워낙 어렵기 때문이다.때로는 미니 달인 줄 알았다가 나중에 인공 물체로 밝혀지는 경우도 많다. 연구를 이끈 라울 데 라 푸엔테 마르코스 스페인 마드리드 콤플루텐세대 연구원은 “지구와 비슷한 궤도를 가진 물체를 발견하고 처음엔 당연히 우주선의 잔해물일 가능성이 가장 높다고 생각했다”며 “하지만 관측 결과 2024 PT5는 자연 물체라는 데 의심의 여지가 없다”고 말했다.2024 PT5는 8월 7일에 처음 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)이 개발한 소행성 충돌 방지 시스템 아틀라스(ATLAS)에 속한 남아프리카공화국의 한 천문대에서 확인됐다. 이후 2024 PT5는 지구의 중력의 영향권에 들어오면서 말굽 모양의 경로를 따라 이

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덴마크, 세계 최초로 소·돼지 '방귀세' 도입해요

2025년 새해가 밝은 지 일주일 남짓, 경제 뉴스는 벌써 심상치 않다. 특히 과일·채소 등 신선식품의 가격이 껑충 뛰었다. 지난여름에 나타나는 기록적 폭염이 원인이라는 분석이다. 이러한 분석을 반영하듯 '기후플레이션' '히트플레이션'이라는 경제 신조어가 등장했다. 모두 지구온난화와 관련이 있다. 지구온난화가 경제에 영향을 미친다니, 무슨 말일까?기후플레이션은 ‘기후(climate)’와 ‘인플레이션(inflation)’을 합친 단어다. 기후변화로 발생하는 폭염, 가뭄, 폭설 등의 자연재해와 병충해 탓에 농작물 생산량이 급격하게 줄고, 그로 인해 가격이 치솟는 현상을 의미한다. 영국의 BBC 시사 프로그램 뉴스나이트에서 이 용어를 처음 사용했고, 이후 전 세계적으로 쓰이게 됐다. 이 외에도 ‘히트플레이션(heatflation)’은 기온 상승이, ‘소크플레이션(soakflation)’은 홍수와 폭우가 인플레이션에 영향을 준 현상을 설명하는 단어다.그렇다면 실제로 지구온난화가 물가상승의 원인이 됐을까? 지난해 우리나라 농산물 가격이 크게 오른 적이 있다. 배추의 경우 한 포기에 1만원에 육박했다. 배추는 서늘한 기후를 좋아하는 호냉성 채소이므로, 해발고도가 높아 여름에도 서늘한 강원도의 고랭지 지역에서 자란다. 그러나 지난여름 역대급 폭염이 길게 이어지면서 배추가 노랗게 말랐고, 반쪽시들음병과 무름병 등이 발생했기 때문이다.배와 사과는 여름철 집중호우로 생산량이 30% 줄었고, 가격은 지난해보다 88% 올랐다. 차가운 물에 사는 명태와 고등어는 어획량이 크게 감소했고, 오징어 또한 차가운 물을 찾아 북쪽으로 이동하면서 생산량이 줄어들었다. 모두 가격상승

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연인보다 '자식 사랑'이 더 강렬…뇌과학이 밝혔다

사랑은 인간이 느끼는 근원적 감정 중 하나로, 사전적 뜻은 '타인을 사랑하거나 특정 대상을 몹시 아끼고 귀중히 여기는 마음'이다. 대상에 따라 사랑을 가족 간 사랑, 연인 간 사랑, 친구나 동료와의 우정, 동물이나 자연을 향한 사랑 등으로 분류하기도 하는데 종류야 어찌 됐든 사람들 사이의 관계를 형성하고 유지하는 데 사랑이 큰 영향을 미치는 건 똑같다.이렇게 숭고한 감정인 사랑에 감히 순위를 매길 수는 없겠지만, 적어도 강도의 차이는 있어 보인다. 예컨대 친구와의 우정은 만남이 소원해지거나 더 친한 친구가 생기면 사그라들지만, 자식을 위해 평생을 헌신하는 부모는 자주 볼 수 있기 때문이다. 그렇다면 실제로 유형에 따라 강도도 다를까? 오랜 시간 사람의 감정과 신체 반응의 관계를 연구해온 핀란드 알토대 연구팀이 최근 사랑의 유형에 따른 뇌 활동 강도와 영역을 분석해 이 질문에 대한 답을 내놨다. 국제학술지 <대뇌피질(Cerebral Cortex)> 8월호에 실린 연구다.연구팀은 먼저 1명 이상의 자녀가 있는 28~53세 사이의 성인 남녀 55명을 모집했다. 이들은 모두 평균 연애 기간이 11.9년인 연인이 있었으며, 27명은 반려동물을 키우고 있었다. 뇌 활동은 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 촬영했다. fMRI는 활성화된 뇌 부위에 혈류의 양이 증가하는 원리를 이용해 뇌의 어느 부위가 활성화됐는지 측정하는 기술로 혈류량이 적을수록 파랗게, 많을수록 붉게 나타난다.연구에서 살펴본 사랑의 유형(대상)은 연인, 자녀, 친구, 낯선 사람, 반려동물, 자연 등 총 여섯 종류다. 연구팀은 피실험자에게 각 유형에 관한 짧은 이야기와 사랑과 전혀 관련 없는 이야기를 오디오를 통해 들려주며 뇌의 활동