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과학 소식
27억년 전에 이미 큰 땅덩이 존재
seoulfric2014. 2. 13. 15:44
오늘날 지구 표면의 71%는 바다로, 29%는 육지로 이루어져 있지만 거대한 땅덩어리들이 언제 바다에서 솟아올랐는지는 풀리지 않는 숙제였는데 27억년 전에 이미 큰 육지가 존재했음이 첨단 연구로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 1월 21일(현지시간) 보도했다.
독일 쾰른 대학 등의 과학자들은 고대 지구에 관한 '자료 보관소'로 통하는 캐나다의 테마가미 호상(縞狀)철광층에서 나온 고순도의 퇴적 화학물질을 이용해 27억년 전 바닷물 속에 들어 있던 하프늄(Hf)과 네오디뮴(Nd) 등 희귀원소의 동위원소를 처음으로 발견했다고 지올로지 저널에 발표했다.
27억년 전 신시생대(新始生代)에 형성된 테마가미 호상철광층은 하프늄, 네오디뮴 등 당시 바닷물의 조성을 그대로 보여주는 성분을 갖고 있어 고대 지구 연구에 귀중한 자료로 이용된다.
이 두 성분을 통해 과학자들은 풍화작용에 관해 수많은 귀중한 결론을 내릴 수 있었다.
연구진은 테마가미 지층 연구 중에 놀라운 사실을 발견했다. 즉 27억년 전 바닷물에는 특이하게 높은 수준의 하프늄 176 방사성 동위원소가 들어 있는 반면 네오디뮴 143 함량은 낮아 마치 오늘날의 바닷물과 비슷한 조성을 보여줬기 때문이다.
이들은 쾰른 대학과 본 대학 실험실에서 ppm 수준에 불과한 극도로 희귀한 이들 원소의 동위원소 수준을 측정할 수 있었다.
연구진은 "오늘날 바닷물의 조성은 노출된 표면의 풍화와 침식으로 설명될 수 있다. 기존 컴퓨터 모델의 추정처럼 신시생대에 지구 표면의 97%가 바닷물로 덮여 있었다면 당시 바닷물에서 이와 같은 지구화학적 신호는 나타나지 않았을 것"이라고 강조했다.
이들의 연구는 27억년 전에 지구에는 이미 바다에서 솟아올라 햇빛에 의한 풍화와 침식에 노출된 비교적 큰 육지가 존재했음을 보여주는 것이다.
연구진은 "하프늄 176과 네이디뮴 143 동위원소 비례는 육지가 풍화돼 바다로 흘러 들어가 27억년 전 해상(海床)에 철분이 풍부한 퇴적층의 일부가 됐음을 의미한다"고 말했다.
