콴타 매거진

2018년 1월 22일

후기 대규모 폭격 동안 젊은 지구가 어떻게 보였을지.

NASA의 고다드 우주 비행 센터

기고 작가

2018년 1월 22일

호주의 건조하고 햇빛에 흠뻑 젖은 북서쪽 모퉁이, 남회귀선을 따라, 지구의 가장 오래된 표면이 하늘에 노출되어 있습니다. 해안의 포트 헤들랜드(Port Hedland) 남쪽, 북부 아웃백을 잠시 달리다 보면 시간이 지나면서 부드러워진 언덕을 만나게 됩니다. 그들은 약 35억년 전 지구가 젊었을 때 형성된 필바라 크레이톤(Pilbara Craton)이라는 지역의 일부입니다.

자세히 살펴. 이 언덕 중 하나의 솔기에서 고대의 주황색 크림색 암석이 뒤죽박죽으로 쏟아져 나옵니다. Apex Chert라고 불리는 퇴적물입니다. 현미경으로만 볼 수 있는 이 암석 안에는 작은 관이 있습니다. 일부는 토네이도를 묘사한 암각화처럼 보입니다. 다른 것들은 납작한 벌레와 비슷합니다. 그들은 이 행성에서 수집된 암석 샘플 중 가장 논란이 많은 암석 샘플 중 하나이며, 지금까지 발견된 생명체 중 가장 오래된 형태를 나타낼 수도 있습니다.

지난 달, 연구자들은 이러한 형태의 본질에 대한 수십 년 간의 논쟁에서 또 다른 일격을 가했습니다. 위스콘신 대학의 지구화학자인 존 밸리(John Valley)에 따르면, 그들은 실제로 화석 생명체이며, 그 연대는 34억 6500만년 전으로 거슬러 올라갑니다. 밸리와 그의 팀이 옳다면, 화석은 지구의 소란스러운 젊은 시절에 생명이 현저하게 다양해졌음을 암시합니다.

화석은 고대 지구의 새로운 이야기를 가리키는 발견의 물결에 추가됩니다. 작년에 별도의 연구팀이 37억년, 395억년, 어쩌면 42억8천만년 전의 생명체가 포함되어 있을 수 있는 암석 조각을 파내고, 분쇄하고, 레이저로 분사했습니다. 이러한 모든 미세화석(또는 이와 관련된 화학적 증거)은 뜨거운 논쟁을 불러일으키고 있습니다. 그러나 그들은 모두 전통 설화에 의문을 제기했습니다.

그 이야기에 따르면, 지구가 형성된 지 5억년 동안 지구는 지옥 같았고 뜨거웠습니다. 유아 세계는 화산 활동으로 인해 찢어지고 다른 행성 부스러기들에 의해 포격을 당하여 환경이 너무 끔찍하고 생명체가 살기에 너무 불리했기 때문에 지질 시대를 그리스 지하 세계의 이름을 딴 하데스(Hadean)라고 불렀을 것입니다. 약 38억년 전 유난히 격렬한 소행성 폭격이 끝나기 전까지는 생명체가 진화할 수 없었습니다.

하지만 이 이야기는 점점 더 불타오르고 있습니다. 현재 많은 지질학자들은 지구가 처음부터 미지근하고 물이 많았을 것이라고 생각합니다. 기록에 있는 가장 오래된 암석은 행성 지각의 일부가 44억년 전에 냉각되어 굳어졌음을 암시합니다. 고대 암석의 산소는 이 행성에 43억년 전부터 물이 있었음을 암시합니다. 그리고 획기적인 최후의 폭격 대신, 태양계가 현재의 구성으로 자리잡으면서 운석 충돌이 천천히 줄어들었을 수도 있습니다.

"초기에는 어떤 면에서 사물이 현대 세계와 훨씬 더 비슷해 보였습니다. 물, 잠재적으로 안정된 지각이 있었습니다. 거주할 수 있는 세계와 일종의 생명체가 있었을 것이라는 데는 완전히 의문의 여지가 없습니다. "라고 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 캠퍼스의 지구화학자인 엘리자베스 벨(Elizabeth Bell)은 말했습니다.

종합해 보면, 고대 지구와 달에서 얻은 최신 증거는 매우 다른 하데스 지구의 그림을 그리고 있습니다. 즉, 튼튼하고 온화하며 운석처럼 맑고 물이 많은 세계이자 처음부터 에덴동산이었던 것입니다.

약 45억 4천만년 전, 지구는 태양이 탄생하면서 남겨진 먼지와 암석으로 형성되었습니다. 더 작은 태양 잔여물이 계속해서 아기 지구를 뿜어내며 지구를 가열하고 방사성 물질을 부여하여 내부에서 더욱 따뜻해졌습니다. 마그마의 바다가 지구 표면을 덮었습니다. 그 당시 지구는 바위 행성이라기보다는 백열하는 용암 덩어리였습니다.

지구가 합쳐진 지 얼마 지나지 않아, 제멋대로인 행성이 엄청난 힘으로 지구를 강타하여 지구를 다시 증발시켜 달을 형성했을 수도 있습니다. 운석 충돌은 계속되었고 일부는 직경 1,000km에 달하는 분화구를 발굴했습니다. Hadean eon의 표준 패러다임에서 이러한 공격은 달의 대격변이라고도 알려진 후기 중폭격(Late Heavy Bombardment)이라고 불리는 공격으로 정점에 이르렀습니다. 이때 소행성은 태양계 내부로 이동하여 암석 행성을 강타했습니다. 약 38억년 전에 끝난 이 초기 시대 전체에 걸쳐 지구는 녹아 있었고 생명체는커녕 단단한 암석 껍질도 지탱할 수 없었습니다.