바다는 어떻게 만들어졌는지 궁금해요.
바다는 어떻게 만들어졌는지 늘 궁금했는데요. 지구표면적의 70%에 이르는 지구가 토해낸 물인데 이처럼 지구생성과 관련해서 아시는분 알려주세요.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
바다는 지구의 탄생 이후 매우 오랜 시간 동안 형성되었습니다. 약 45억 년 전, 지구는 우주의 먼지와 기체들이 모여 탄생하였습니다. 이후 지구는 우주로부터 수많은 운석의 충돌과 지진, 화산 폭발 등을 겪으며 변화하였습니다.
약 38억 년 전, 지구에 물이 생겨 첫 바다가 형성되었습니다. 이후 바다는 수많은 생물들의 진화와 지구의 기후 변화 등에 의해 변화하였습니다.
바다는 지구 표면의 70% 이상을 차지하며, 대부분의 바다는 대양이라는 큰 해에 속해 있습니다. 대양은 지각학적인 과정과 해수의 물리화학적인 성질에 의해 형성되었습니다. 지각학적인 과정 중 하나로는 대륙 이동이 있습니다. 대륙 이동에 따라 대양과 대륙이 분리되거나 연결되어 대양의 크기와 모양이 변화하였습니다. 해수의 물리화학적인 성질 중 하나로는 염분 함량이 있습니다. 대부분의 바다는 염분이 많은 염해수입니다.
- 46억 년전 '미행성'이라 불리는 소천체가 충돌과 합체를 되풀이하여 원시 지구가 형성되었다. 원시 지구는 미행성의 충돌 에너지에 의해 고온이 되고, 암석이 녹아 마그마의 바다가 되었다. 미행성에 함유되어 있던 수증기의 일부는 마그마에 녹고, 나머지는 다른 휘발성 가스와 함께 원시 대기를 형성하고, 고도 약 300km인 곳에서 구름이 생겼다. 미행성의 충돌에 의하여 원시 지구는 성장하고, 현재의 크기에 가까워질 무렵에는 미행성의 충돌은 줄어들었다.
그 결과 대기가 급격히 냉각되고, 구름이 두꺼워지면서 구름의 바닥은 지표에까지 도달하였다. 그렇게 되자 원시 대기의 80%를 차지하는 수증기가 비가 되어 지표에 쏟아지기 시작하였다. 연강우량이 10m를 넘는 호우는 1000년이나 계속되었다. 그리고 약 45억 년전, 지표를 덮는 바다가 나타나게 되었다. 이것이 첫 번째 바다 탄생의 시나리오이다.
그러나 문제가 있다. 지구 형성의 최종 단계에서 천체 충돌이 일어나 달이 형성되었다고 생각되고 있다.천체 충돌이 일어나면 충돌에너지에 의하여 바다가 순식간에 증발하여, 수증기가 우주 공간으로 흩어져 버린다. 바다를 만들 재료가 없어지고 마는 것이다. 그래서 천체 충돌다음에 혜성이 바다의 물을 운반해왔다는 두 번째 시나리오가 나와있다.
혜성은 그 80%가 물이고, 혜성과 바닷물의 중수소 비율이 비슷하다는 것도 알고 있다. 그러나 혜성만으로 바다를 형성하는데 충분한 양의 물을 운반할 수 없다. 또, 물과 함께 탄소나 질소를 대량으로 가져오기 때문에, 대기 조성이 맞지 않게 된다.
최근에는 천체 충돌이 원시 지구가 약60%까지 성장한 때에 일어났다고 생각하게 되었다. 그렇다면 천체 충돌로 바다가 증발하여도 그 이후에 충돌해 오는 미행성에 의하여 다시 바다를 형성하는 데 충분한 물을 운반할 수 있다. 그래서 바다를 형성하는 데 충분한 물을 운반할 수 있다. 그래서 바다 탄생의 시나리오로서 '호우설'이 유력시되고 있다.
*호우설: 약45억 년 전 기온의 저하에 따라 원시 지구에 비가 내리 쏟아지기 시작하였다. 비는 1500K나 되는 지구 표면 온도를 600K까지 급속히 내리게 하였다. 마그마가 고체가 되어 지각이 만들어졌지만, 온도 저하가 급격하였기 때문에 발달하지 못하여 수십m 정도의 두께 밖에 되지 않았을 것이다. 지각 바로 아래에는 아직도 고온으로, 여기 저기의 균열에서 마그마가 흘러나오고 있었다. 뜨거운 지각에 내리쏟아진 비는 암석과 열수 반응을 일으키고, 암석의 다양한 성분을 녹이면서 원시 지구 표면을 덮는 바다가 되어 갔다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
대기 중의 수증기가 응결하여 많은 양의 비가 내려 낮은 곳에 모여 원시 바다를 이루었습니다.
화산 분출이 활발하게 일어나면서 화산 가스로 분출된 염소 성분이 바닷물 속으로 녹아 들어갔고, 빗물과 강물이 지각에서 나트륨, 마그네슘 등의 성분을 녹여 바다로 운반하게 되는 과정을 수없이 반복하여 지금의 바다가 되엇다고 합니다.
감사합니다.