물 순환은 약 40억 년 전에 시작되었다

지구에서 가장 오래된 것의 하나로 여겨지는 광물에 담수가 존재한 증거가 남아 있었다

지구의 바다는 약 43억 년 전에 탄생했다. 그러나 담수가 지구상에 언제 탄생했는지는 자세히 밝혀지지 않았다. 지구상에서는 해양에서 증발한 물이 비가 되어 대륙에 쏟아져 내렸다가 다시 해양으로 돌아가는 물 순환이 일어나고 있다. 즉 담수가 탄생한 시기는 동시에 물 순환이 시작된 시기라고도 할 수 있다. 초기의 지구 환경에서 담수가 존재한 것은 생명이 발생하는 데 중요했을 것이라 생각된다.

오스트레일리아 커틴(Curtin) 대학교의 가말렐디엔(Hamed Gamaleldien) 박사 연구팀은 웨스턴오스트레일리아의 잭 힐스(Jack Hills)에 있는 광물에 주목했다. 이 언덕에는 지구에서 가장 오래된 대륙 지각이 있다. 연구팀은 언덕에 함유된 지르콘이라는 광물이 34억 년 전부터 40억 년 전까지의 마그마 활 동으로 형성되었음을 알아냈다. 이어 연구팀은 지르콘에 함유된 산소 동위 원소의 비율을 측정했다. 지르콘이 담수에 의해 변질되면 가벼운 동위 원소의 비율이 많아진다. 측정 결과 지르콘은 담수에 의해 변질된 것으로 보였다. 이 결과는 담수가 약 40억 년 전에 탄생 했을 가능성을 시사한다.

나아가 연구팀은 시뮬레이션을 사용해 이 동위 원소비를 가진 지르콘이 형성되는 과정을 분석했다. 그 결과 지르콘은 강수에 의해 생긴 담수가 지각 속의 마그마와 반응하여 생겼다는 이론이 제시되었다. 지구에서는 약 40억 년 전 물의 순환이 시작되어 생명 발생의 조건을 갖췄던 것 같다.

출전: Nature Geoscience, 2024년 6월 3일

출처: 뉴턴 2024-09