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2015년 04월 08일 07시 44분 KST | 업데이트됨 2015년 04월 08일 09시 50분 KST

지구의 대륙은 어떻게 형성됐을까? 과학자들이 미스터리에 한 걸음 더 다가갔다

Getty Images

지구 대륙은 어떻게 형성됐을까? 이건 지구과학의 가장 오래고 깊은 미스터리 중 하나다.

그런데 일단의 과학자들이 이 미스터리에 대한 해답에 근접했다. 우리가 살고 있는 땅, 즉 대륙지각(continental crust) 형성 과정을 이해하는 데 큰 도움이 되는 연구 결과를 발표한 것이다.

이제까지 과학자들은 부력을 지닌 두툼한 대륙 지각이 스스로를 끊임없이 ‘재생’하는 것으로 생각해왔다. 즉, 광대한 땅덩어리가 시기에 따라 가라앉고 대신 다른 땅덩어리가 올라오면서 지각이 계속 재형성되는 것으로 인식했던 것이다.

재형성 이론을 재검토하라!

그런데 새로운 연구에 의하면 지구 대륙의 일부는 전혀 재형성되지 않는다. 연구자들에 의하면 바다 아래 위치한 대양지각(ocean crust)이 녹으면서 새로운 대륙지각이 형성되는 게 옳다.

이번 연구 담당이자 버지니아텍 대학의 지리학과 교수인 에스테반 가젤 박사는 “지구 행성의 진화 과정 속에서 미스터리로 남아있던 부분을 밝힐 수 있는 증거를 제시한 거나 마찬가지”라고 허핑턴포스트에 이메일로 설명했다.

이것은 놀라운 발견이다.

연구자들의 초기 목표는 단지 코스타리카와 파나마 지역의 대륙지각 진화 과정을 재구성하는 거였다. 그런데 그 과정에서 뭔가 이상한 것을 발견했다. 남미 대륙의 다리 역할을 하는 중미 지역이 약 1천만 년 전에 형성된 것으로 지구화학과 지구물리학적인 데이터로 입증된 것이다. 지구의 대륙 지각이 25억 년 전에 처음 돌출한 것에 비교하면 1천만 년이라는 나이는 너무 '어린' 것이었다.

다리 역할을 하는 중미 땅덩어리가 왜 이렇게 ‘어린’지를 분석하기 위해 연구팀은 코스타리카와 파나마 모두 대양지각 충돌로 생성된 땅이라는 사실을 근거로 침입 지대(subduction zone)의 대양지각들이 부딪치며 형성된 지구 여러 곳의 화산들을 조사했다.

코스타리카의 아레날 화산. 대륙 지각과 같은 성분이 포함된 용암을 방출하고 있다.

주요 재료

연구팀은 일정한 상황만 맞으면 대양지각 두 개가 만날 때 한쪽 지각이 다른 지각 하단으로 밀리면서 지구의 맨틀을 침입하고 그 결과로 뜨거워지면서 녹는다고 분석했다. 대륙지각 생성에 여러 가지 과정이 개입되지만 침입 지대에서 대양지각이 녹으면서 ‘어린’ 대륙지각 형성이 가능하다고 연구팀은 결론지었다.

가젤은 “다른 연구들도 같은 결론에 이르렀는데, 우리는 대륙지각 형성이 섭입대 대양지각이 녹으면서 생긴 결과라고 믿는다.”고 허핑턴포스트에 이메일로 밝혔다. “즉, 오래된 땅덩어리가 계속 재생되는 것이 아니라 ‘젊은’ 대륙지각이 끊임없이 새로 형성되고 있다는 것이다.”

이번 연구는 네이처 지구과학지에 3월 31일 게재됐다.

*이 글은 허핑턴포스트US의 How Did The Earth's Continents Form? Scientists Move Big Step Closer To Solving Mystery를 번역한 글입니다.

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