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물·탄소 등 생명체 진화 요소 지구 형성 말기에 도착38억년 전 암석 루테늄 성분 통해 핵 형성 이후로 시기 좁혀
  • 과학팀
  • 승인 2020.03.13 17:07 ㅣ 수정 2020.03.13 17:07  
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지구의 대양을 형성하고 생명체가 진화하는데 필수적인 요소들이 지구의 형성이 거의 끝나가던 때 지구에 도착했다는 것이 38억년 전 고대 암석을 통해 입증됐다.

물과 탄소, 질소 등 생명체 진화 요소들은 태양계 외곽에서 소행성이나 혜성을 타고 지구에 왔다는 것은 정설처럼 굳어져 있지만 도착 시점을 놓고는 갑론을박이 이어져 왔다.

지구 형성이 시작했을 때 이미 이런 휘발성 원소들이 존재했다는 것도 상당수 과학자가 지지해온 주요 가설 중 하나인데, 이를 뒤흔드는 증거가 나온 셈이다.

독일 쾰른대학 지질광물학연구소의 마리오 피셔-괴데 박사가 이끄는 국제 연구팀은 시생누대(始生累代·Archean Eon) 맨틀의 암석에 남은 '루테늄'(ruthenium) 흔적을 분석해 얻은 연구결과를 과학저널 네이처(Nature) 최신호에 발표했다.

시생누대는 약 40억년 전부터 25억년 전까지의 지질시대로, 연구팀이 분석한 암석은 지구의 초기 역사를 들여볼 수 있는 창(窓)과 같은 역할을 했다.

쾰른대학에 따르면 연구팀은 지상에 보존된 맨틀 중 가장 오래된 그린란드 남서부의 시생누대 맨틀 암석 성분을 소행성과 현재의 맨틀 암석 등과 비교했다.

연구팀은 생명체 진화 요소의 지구 도착 시기를 좁히기 위해 핵 형성 이후 지구의 성장 국면을 나타내는 유전자 지문과도 같은 루테늄 동위원소 구성비에 초점을 맞춰 연구했다. 지구에서 매우 희귀한 플래티넘 족 금속인 루테늄은 철과 결합하는 속성이 강해 지구 형성 과정에서 철로 된 지구의 핵에 완전히 흡수됐을 것으로 추정되고 있다.

연구팀은 시생누대의 지구 맨틀에서 루테늄이 발견되고, 지금도 여전히 확인되고 있는 것은 지구의 핵이 완전히 형성된 뒤 추가된 것으로 봤으며, 소행성이나 이보다 더 작은 미(微)행성 등이 충돌한 결과로 분석했다.

독일 쾰른대학 지질광물학연구소의 마리오 피셔-괴데 박사가 이끄는 국제 연구팀은 시생누대(始生累代·Archean Eon) 맨틀의 암석에 남은 '루테늄'(ruthenium) 흔적을 분석해 얻은 연구결과를 과학저널 네이처(Nature) 최신호에 발표했다.

시생누대는 약 40억년 전부터 25억년 전까지의 지질시대로, 연구팀이 분석한 암석은 지구의 초기 역사를 들여볼 수 있는 창(窓)과 같은 역할을 했다.

쾰른대학에 따르면 연구팀은 지상에 보존된 맨틀 중 가장 오래된 그린란드 남서부의 시생누대 맨틀 암석 성분을 소행성과 현재의 맨틀 암석 등과 비교했다.

연구팀은 생명체 진화 요소의 지구 도착 시기를 좁히기 위해 핵 형성 이후 지구의 성장 국면을 나타내는 유전자 지문과도 같은 루테늄 동위원소 구성비에 초점을 맞춰 연구했다. 지구에서 매우 희귀한 플래티넘 족 금속인 루테늄은 철과 결합하는 속성이 강해 지구 형성 과정에서 철로 된 지구의 핵에 완전히 흡수됐을 것으로 추정되고 있다.

연구팀은 시생누대의 지구 맨틀에서 루테늄이 발견되고, 지금도 여전히 확인되고 있는 것은 지구의 핵이 완전히 형성된 뒤 추가된 것으로 봤으며, 소행성이나 이보다 더 작은 미(微)행성 등이 충돌한 결과로 분석했다.

<연합>

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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