지구에서 물은 어디로부터 온 건가요?
지구에서의 생명의 근원이라고 하고 물 없이는 생명 유지도 불가능한데 이런 물은 지구의 탄생과 동시에 있었는지 아니면 중간에 어떤 이유로 인해서 생겨난 걸까요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.
크게 2가지 추정을 하는 것 같습니다. 지구가 처음 생성될 때 수소와 산소 원자들이 많이 포함되어 있었고, 생성되는 과정에서 화산에서 수증기 형태로 배출되고 비가 되어 바다를 형성했다고 생각됩니다.
또한 지구가 생성된 초기에 수많은 외계 천체들과 충돌을 하면서 외부에서 포함된 물도 있을 수 있다고 하네요
1명 평가안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구 내부의 화산 활동을 통해 물이 형성되었다는 가설입니다. 초기 지구는 매우 뜨거운 상태였으며, 화산 활동이 활발했습니다. 이 과정에서 화산 탈기를 통해 지구 내부에 포함된 물(H₂O), 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄) 등의 휘발성 물질이 대기 중으로 방출되었습니다. 방출된 수증기가 지구의 대기에 머물다가, 지구가 점차 냉각되면서 수증기가 응결하여 비가 내리기 시작했고, 이 비가 지표에 물을 형성하게 되었습니다. 이 과정은 지구 내부에 있던 휘발성 물질이 지표로 방출되면서 바다와 호수 같은 수역을 형성한 것으로 설명됩니다. 이 가설은 지구 맨틀에 상당량의 물이 포함되어 있고, 현대에도 화산 활동을 통해 소량의 수증기가 방출되는 것으로 확인되면서 지지되고 있습니다. 지구가 형성된 초기에는 혜성과 소행성과 같은 천체들이 지구에 많이 충돌했습니다. 이들 천체 중 일부는 얼음이나 수화 광물을 포함하고 있었습니다. 특히, 혜성은 수분 함량이 매우 높은 천체로, 과거 지구에 충돌하면서 물을 공급했을 가능성이 큽니다. 소행성 역시 상당한 양의 수화 광물(수분이 포함된 광물)을 가지고 있어, 이러한 소행성 충돌을 통해 물이 공급되었다고 보는 가설도 있습니다.
과학자들은 혜성이나 소행성의 동위원소 분석을 통해 지구의 물과 이들 천체의 물의 동위원소 비율을 비교했습니다. 그 결과, 소행성으로부터 유입된 물의 비율이 혜성보다 더 지구의 물과 유사하다는 연구 결과가 나왔습니다. 이는 초기 태양계 형성 당시 많은 소행성과 혜성들이 지구에 충돌하면서 물이 유입되었을 가능성을 시사합니다.