오존층이 형성된 원리는 무엇인가요?

Question

과거에 대기 중에 산소가 없는 시기에는 혐기성 호흡만 가능했다고 하고, 광합성 생명체의 등장으로 대기중에 산소가 발생하고 오존층이 형성되었다고 하는데 그 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.

오존층은 산소원자 3개로 이루어진 오존(Ozon, O3) 분자가 지구 상공에 모여 형성된 것으로서, 성층권 중에서도 대략 높이 25~30km 부근에 오존이 밀집되어 있어 오존층이라 부릅니다

오존층을 이루는 오존분자는 당연히 대기 중의 산소 분자(O2)로부터 유래된 것입니다. 성층권의 산소분자는 태양의 자외선을 받으면 두 개의 산소원자로 분해되는데, 이때 생기는 산소원자 하나가 다시 산소분자와 결합하여 산소원자 세 개의 오존분자가 됩니다

지구가 처음 생성되었을 당시에는 원시 대기 중에는 산소가 없었으므로, 당연히 오존층도 존재하지 않았습니다. 따라서 조그마한 미생물이라도 지상에서는 생존하기가 어려웠고, 첫 생명체의 탄생을 비롯해서 한동안 생물들의 생존지역은 태양의 자외선이 덜 미치는 바닷속으로 한정될 수밖에 없었습니다

그후 광합성을 하는 미생물이 출현하여 그 부산물로 산소분자를 배출하면서 대기 중의 산소 농도가 급격히 높아지게 되었고, 덕분에 지구 상공에 오존층이 형성될 수 있었습니다.

지구를 보호하는 오존층 덕분에 미생물을 비롯해서 균류와 식물들이 물 밖으로 나와 지상에서도 생존할 수 있게 되었고, 약 4억 년 전에는 물고기의 일종이었던 척추동물마저 땅으로 이주하면서 오늘날 육지동물의 조상이 되었습니다.

따라서 오존층이 형성되지 않았더라면 오늘날의 인류 역시 애당초 출현할 수 없었을 것이고, 광합성 식물들은 지구상에서 다양한 생물들이 번성할 수 있는 토대를 스스로 마련해서 제공해 준 셈입니다.

그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)