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27억년 전 빗방울 화석으로 고대 기후 추적

송고시간2012-12-05 10:21

지금보다 약간 선선하고 온실가스도 비슷

(서울=연합뉴스) 27억 년 전 지구의 대기 밀도는 지금과 크게 다르지 않았고 기온은 지금보다 약간 낮았음이 고대 빗방울 화석과 3차원 기후 모델 연구를 통해 밝혀졌다고 BBC 뉴스와 라이브사이언스 닷컴이 4일 보도했다.

미국 항공우주국(NASA) 에임스 연구센터 과학자들은 지난 1980년대 남아프리카에서 발견된 빗방울 화석의 형태를 분석한 결과 27억 년 전 대기 밀도가 오늘날과 크게 다르지 않은 것으로 나타났다고 샌프란시스코에서 열린 미국 지구과학연맹(AGU) 회의에서 발표했다.

이들은 화산재 더미에 떨어진 빗방울 자국의 크기를 통해 비가 땅에 떨어진 속도와 대기 밀도를 계산하는 고대기압측정법과 25m 높이에서 화산재 위에 물방울을 떨어뜨리는 실험 결과를 비교해 이런 결론을 얻었다.

이 빗방울 화석은 화산재로 시작된 암석의 표면에 새겨진 자국들이다. 화산재 더미에 빗방울들로 인한 작은 홈들이 파이고 그 위에 다시 재가 덮여 바위로 굳어졌다가 윗부분이 침식되면서 밑의 빗방울 자국들만 드러난 것이다.

한편 볼더 소재 콜로라도 주립대(UCB) 연구진은 시생대(始生代: 40억~25억년 전) 당시 태양 빛이 오늘날에 비해 70% 밖에 되지 않았는데도 지구가 얼음 덩어리가 되지 않은 이유를 3차원 기후 시뮬레이션을 통해 밝혀냈다.

모델 연구 결과 액체 상태의 물을 유지하기 위해 어린 행성이 반드시 따뜻해야 할 필요는 없는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 시생대 지구 기온이 마지막 빙하기 정도로, 지금보다 약간 낮았고 바닷물은 더 따뜻했던 것으로 보인다고 AGU 회의에서 발표했다.

이런 연구들은 지금까지 고(古)기후학자들을 괴롭혔던 `흐릿한 어린 태양의 역설'을 설명해 줄 수 있을 것으로 보인다.

27억년 전 지구는 지금보다 훨씬 빠른 속도로 자전했고 달은 지금보다 더 가까웠으며 태양 빛은 매우 약했던 것으로 알려져 있다. 대기 중에는 지금처럼 많은 질소가 있었지만 산소가 없어 동물도 식물도 존재하지 않았다.

이에 대해 과학자들은 원래 있던 산소가 이산화탄소와 메탄 같은 온실가스로 대체됐을 것으로 추측하지만 정확하게 어떤 기체로 대체됐는지는 아직 밝혀내지 못하고 있다.

시생대에는 햇빛의 양이 지금보다 훨씬 적었음에도 불구하고 원시 미생물로 가득 찬 광대한 바다가 있었고 이들 미생물은 황을 먹고 메탄을 배출하는 현대 미생물의 조상이 됐다.

이런 현상을 설명하기 위해 과학자들은 지구의 온도를 이처럼 따뜻하게 유지하기 위해서는 온실가스가 여러 배 증가했을 것으로 추정했다.

그러나 UCB 연구진은 시뮬레이션 결과 "초기 지구의 기온은 오늘날과 비슷했거나 약간 낮은 것으로 나타났다"면서 지난 40여 년 간 학계에서는 `흐릿한 어린 태양의 역설'을 필요 이상 강조했던 것으로 보인다고 말했다.

이들은 또 해양 퇴적물 코어 분석 결과 바닷물 온도가 77℃까지 올라갔을 것이라는 과거 학자들의 주장이 의심스러운 것으로 나타났다고 말했다.

youngnim@yna.co.kr

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