(The tectonic plates of the world were mapped in the second half of the 20th century. Map:USGS )
지구 지각은 끊임없이 새로 생기고 사라지는 과정을 반복합니다. 그리고 지각판 위에 있는 대륙들이 서로 합체하고 분리되면서 지구 표면은 역동적으로 변하고 있습니다. 이와 같은 판구조는 태양계에서도 지구에서만 볼 수 있는 독특한 현상으로 아마도 33-35억년 전 처음 시작되었다고 여겨지고 있습니다. 하지만 이 시기에 있던 지각이 남아 있는게 별로 없다보니 판구조의 생성 시기는 여러 추정이 들어갈 수밖에 없습니다. 가장 오래된 지질학적 증거는 30-35억년 이전이지만, 그 이전에 생성되었을 가능성도 배제하기는 어렵습니다.
예일 대학의 준 코레나가 (Jun Korenaga)가 이끄는 연구팀은 대기 중 아르곤(Argon) 가스의 농도를 통해 판구조가 언제 생겼는지를 조사했습니다. 아르곤은 대기 중 1%를 차지하는 비활성 기체로 다른 원자와 반응하지 않고 매우 안정한 상태로 존재할 뿐 아니라 헬륨처럼 가벼워서 지구 대기권을 금방 탈출할 수 없기 때문에 지구 대기에 축적되는 경향이 있습니다.
아르곤은 대부분 방사성 동위원소 붕괴 과정에서 생성되는 데, 만약 지구가 안정된 지각을 가지고 있어 지각이 새로 변하지 않는다면 일정 시간이 지나면 생성량이 현저히 감소해 아르곤 농도가 상승하지 않게 됩니다. 반대로 말해 지구 지각이 끊임없이 변화해야 아르곤 농도가 올라가 현재 농도에 도달할 수 있는 것입니다.
연구팀은 이를 이용해서 역으로 현재 대기 중 1%에 달하는 아르곤 가스의 농도를 설명할 수 있는 지구 지각 모델을 만들었습니다. 그 결과 최대 44억년 전에 판운동이 일어나야 현재 농도를 설명할 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 추정이 옳다면 지구 지각판의 형성은 지구 역사에서 매우 초기에 이뤄졌다고 할 수 있습니다.
물론 검증이 필요한 이야기이긴 하지만, 어쩌면 지구는 태어난 직후부터 태양계의 다른 행성과는 다른 독특한 행성었을지도 모릅니다.
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