지구의 물은 어디에서 왔을까? - 재커리 메츠(Zachary Metz)

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물은 지구의 70%를 차지하고, 바다와 강에서 구름으로 순환하며 반복합니다. 우리 신체의 60%를 차지하기도 합니다. 하지만 태양계의 다른 곳에서는 액체상태의 물을 발견하는 것이 불가능합니다. 그럼 어떻게 우리 지구는 이 물질을 이렇게 많이 갖게 되었을까요? 그리고 어디에서 온 것일까요? 재커리 메츠가 지구의 물에 대한 고대의 기원을 설명해 줍니다.

재커리 메츠 강연
Moving Company Animation Studio 애니메이션 작업

무미, 무색, 무취이지만
우리는 바로 이걸 통과해서 봅니다.

지구의 70%를 차지하고,

바다와 강에서 구름으로
순환하고 다시 반복합니다.

심지어 우리 몸의 60%를 차지하죠.

이 모든 물과 우리 몸의 물의 존재를
당연하게 여기기 쉽습니다.

하지만 태양계의 다른 곳에선 거의
액체상태의 물을 찾기란 불가능합니다.

우리 행성에는 어떻게
이런 많은 물이 있게 되었고,

어디에서 생긴 것일까요?

여러분이 아시겠지만,

물 분자는 두 개의
기본 부분으로 되어 있습니다.

원소의 기본인 수소는
거의 우주의 시초부터 있었습니다.

산소는 별이 탄생하기 시작한 후
수 억년 후에 생겼습니다.

이 불타는 지옥의 중심은
압력이 매우 컷기때문에

수소원자가 융합되어
헬륨을 형성할 수 있었습니다.

헬륨은 그 다음에
더 무거운 원소들인

베릴륨, 탄소, 산소같은 원소를
원소합성과정을 통해 융합했습니다.

별들이 마침내 수명을 다해
초신성으로 폭발하면

이런 새로운 원소가
우주로 퍼져나갔고,

우리에게 친숙한 H2O같은
새로운 화합물로 조합되었습니다.

이 물분자는 태양계를 구성한
먼지 구름 속에 존재했고

생성된 후에 더 많은 분자가
지구와 부딪쳤습니다.

그런데 아직 답을 모르는
큰 질문이 하나 있습니다.

얼만큼의 물이 언제 지구에 도착했는가?

한 이론에 따르면,

암석이 생성되었을 때 비교적
적은 양의 물이 지구에 있었다면

고온과 대기의 결핍이

물을 우주로 다시 증발하게
만들었을 것이라는 겁니다.

물은 수억년이 지나서야
지구에 남아있을 수 있었고

그 때 가스방출이라는 과정을 통해서
첫번째 대기가 생성되었습니다.

이것은 지구 중심의 녹은 암석이

표면으로 화산 가스를
분출할 때 발생했고,

이 때 날아가는 수분을
잡아줄 층이 생성되었습니다.

그럼 어떻게 지구로 물이
돌아오게 된 걸까요?

과학자들은 오랫동안

얼음 유성에 의해 대부분이
되돌아 왔다고 생각하거나,

지구가 수 백만년 동안 유성세례를
받았을 가능성이 크다고 생각했습니다.

최근의 연구는 이것에
반론을 제기합니다.

태양계가 생겨난 직후에 형성된
탄소질의 콘드라이트 운석을 조사해서

과학자들이 알아 낸 것은
이것이 물만 포함했던게 아니라

광물의 화학구성요소가
지구의 암석과 일치하고

지구와 동시에 형성되었던
소행성의 표본과도 같다는 겁니다.

이것은 지구가 아마도
상당한 양의 물을

일찌기 축적하고
있었을 것이라는 겁니다.

대기가 별로 없음에도
불구하고 말이죠.

비록 소행성이 아주 오랜세월에 걸쳐
가져왔을 수도 있지만요.

이게 사실이라면

생명체는 생각보다 훨씬 이전에
형성되었을 겁니다.

그래서 우리는 아직 확실히 모릅니다.

물이 지구 생성때부터 있었는지,
후에 유성이 부딫쳐 생긴 것인지를요.

혹은 그 둘의 조합일 수도 있고요.

어쨌든, 샤워하는 물이든
분수식수대, 수도꼭지의 물이든

단순히 근처 호수나
강에서 온 것이 아니라,

우주적이며 혼돈스러운 여정을 거쳐서
여기까지 온 것입니다.