지구탄생 시나리오

 

오늘과 전번 주에 본 지구탄생 이야기를 요약하려 합니다. 너무 신경 쓰지 말고 생명탄생에 관련된 주요 이야기만 골라 들으면 됩니다.

 

1. 태양계 탄생

약 46 억년 전에 원시 태양이 만들어 지고 그 주변에 태양계 행성이 만들어 진 것으로 이야기 됩니다. 태양과 그 주변 행성의 생성 시기의 차이는 약 1000~2000 만년 정도로 이야기 됩니다.

 

(1) 지구탄생

오늘 다큐 이야기로 무거운 암석은 태양 가까이 모이고 가벼운 수소와 헬륨 기체는 태양계 바깥으로 밀려 납니다. 따라서 바깥에는 기체형 행성이 나타나게 됩니다.

 

NHK M-P #1 이야기가 더 최근 이야기로 암석형 내행성(수,금,지,화)이 있던 곳에 전에는 약 20 개의 소혹성(일본식 소행성 이름임, 절대 쓰면 안됨)이 있었고 약 1000 만년 정도 시간에 흐른 후 서로 충돌하기 시작하여 지금의 내행성 체계가 완성되었다 합니다. 수-금-지-화 순서인데 소행성 합체 수는 1~2 - 8 - 10 - 1 입니다.

바깥 쪽은 하나 정도이고(화성은 처음의 소행성이 살아 남은 경우이고 수성은 알다시피 대충돌로 행성 외부가 날라가고 핵만 남을 상태로 알려져 있으므로 2개가 대충돌하여 겉 부분이 다 날라가고(태양 인력이 너무 커서 그리로 끌려 갔을 수도…) 지금의 모습일 것입니다. 금성은 8개 정도가 합체한 모습이고 지구는 10개 정도가 합체한 모습입니다.

 

(2)지자기 형성

먼저 용해된 철은 지구 내부로 모여 액체 외핵을 만들고 여기서 지자기가 형성됩니다. 이는 태양풍의 해로운 전리 입자를 막아 지구 생명 탄생과 보호에 중요한 역할을 합니다. 외계생명체 탐사에서는 이 부분은 중요합니다.

 

타이슨(미 천문관 소장, 해설자)의 ‘Origins’에서는 지구탄생 후 약 1200 만년 후에 생성되었을 것으로 말합니다. 지자기가 해마다 변하는 것을 추적하는 장면도 나옵니다.

 

(3) 달 탄생

그 후 약 5000 만년 후(보통 45억년 전)에 화성 크기의 소행성이 지구와 충돌하여 달이 만들어 집니다. 이 이야기는 너무나 많이 이야기되어 온 내용입니다. 많은 시뮬레이션이 되고 있습니다. ‘Origins’에서는 이 대충돌로 지구 자전 속도가 지금처럼 느려지고 지구축이 기울어져 사철이 생기고 더구나 달 인력으로 지구축이 안정되게 유지되어 생명탄생과 유지에 중요하다는 것을 말하고 있습니다. 지구는 많은 변동으로 과거의 흔적을 찾기 어렵지만(불가능하기도 하고) 이를 달에서 찾아 보상 받을 수 있습니다.

 

(4) 지각과 바다의 생성 = 최초 생명 탄생(출현)

‘Origins’에서는 호주에서 가장 오래된 ‘지르콘’이 발견되어 이 분석 결과 약 44 억년 전(달 충돌 후 약 1500 만년 후에)에 지구에 지각과 물이 있었다고 주장됩니다.

보통 일반적으로 이 시기는 약 40억년 전으로 추정하고 있습니다. 38 억년 전에 생물이 있었고 그 전에 생명체가 존재해야 하는데 40억년 전에 대륙이 있고 바다가 있었으면 이 시기에 생명이 탄생(또는 외계에서 유입된 최초 생명이 지구에 살게 되는 시기)되었을 것으로 보는 것이 일반적인 생각입니다.

 

결과 ‘Origins’애서는 최초 생명이 약 43 억년 전에 존재하리라고 보는 시각입니다. 이는 지구 생명의 역사를 가장 앞 당기는 내용입니다. 지금까지 최초 생명의 시간을 지속적으로 앞 당겨졌습니다. 따라서 전에 본, 읽은 고등학교 등의 이야기는 다 맞지 않게 되었습니다(일반적인 교과서 이야기는 너무 느리게 그 내용이 진화하여 시대에 잘 맞지 않게 됩니다. 물로 대학교 교양 교과서도 그렇고요… 최신의 동향을 면밀히 주시하는 전공 분야 등에서는 그렇지 않지만…)

 

우리는 그냥 약 40억년 전에 지구생명이 탄생(또는 출현) 했다고 보면 됩니다. 어떻게 생겨났는가 하는 이야기는 넘어갑니다.

 

(5) 최초 지구 생명의 흔적

잘 알려진 이야깁니다. ‘Miracle Planet’에서 그린랜드의 검은 줄이 있는 지구에서 가장 오래된9 약 38억년 전) 암석층을 보여줍니다. 여기 있는 탄소 알갱이는 생명체에서 유래한 탄소로 판명되고 있습니다.

 

최초의 미생물 화석인 ‘Cyanobacteria’ 화석은 호주에서 발견됩니다. 아무 책에서는 이 사진은 실려 있습니다. 약 36 억년 전으로 여겨집니다. 이 미생물(세균)은 물론 상당히 발전된 모습입니다. 이 광합성 세균은 몇 가지 지구생명 역사에 중요한 역할을 하게 됩니다.

 

(광합성, 산소발생, 혐기성 세균의 멸종, 새로운 진핵세포 탄생, 식물세포와 공생하여 식물의 광합성을 책임 짐, 오존층이 형성되어 자외선을 차단하여 육지 생물의 기반을 만듬 등)

 

(6) ‘Miracle Planet’ 주장

약 40억 년 전에 지름 500 km 의 소행성이 지구와 충돌하여 지구는 다시 불지옥으로 돌아간다. 바다는 다 마르고 지표는 수천 도까지 상승되어 생명은 모두 사라졌을 것이다. 지각 10 km 까지 태우게 되는 정도의 영향(?). 다시 지구가 식고 전의 상태가 되려면 약 1억년 정도 걸릴 것으로 예상되었지만 더 빠른 시기에 원상회복되었고 (미)생물은 빠르게 다시 지구에 출현하였다. 이는 그 전에 탄생(출현)한 세균이 지구 지각 깊숙히(10 km 이하)로 자리 잡고 생존하였다가 다시 지구환경이 좋아지자 지표면으로 이동하여 번성하였기 때문인 것이다.

 

‘Origins’에서도  지각 깊은 곳에 미생물이 생존한다는 이야기가 2번에 걸쳐 강조됩니다. 하나는 2.5 억년 전의 소금 결정(소금바위)에서 휴면 상태의 게균을 다시 부활시켰다는 이야기와 남아공 금 광산의 3 km 지하 암석에서 미생물이 다량 생존한다는 사실을 보여줍니다.

 

이러한 지하 미생물 존재는 최근에 보고된 연구이고(지구 지하 암석 내에 많은 미생물이 존재 - 너무나 충격적이라 …) 이는 외계생명체 탐사에서도 새로운 시각을 보여줍니다. 즉 외부(겉)만 보지 말고 다른 행성과 위성의 지하 깊숙한 암석층에 오히려 많은 생명체가 존재 가능하다는 추론입니다.

 

2009. 9. 18, 곽노태 (우선 급하게 씀, 언제나 처럼…)