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인류의 생명줄과 다름없는 지구의 물줄기가 본래부터 지구에 있었던 것이 아니라 다른 행성으로부터 옮겨진 것이라는 주장이 제기돼 학계의 관심이 쏠리고 있다.
달의 탄생과 관련한 이론 중 하나는 45억년 전 지구가 화성만한 크기의 ‘테이아’(Theia)라는 소행성과 충돌한 결과물이라는 것이다.
지구의 물과 관련해서는 원시 태양계의 대충돌 시기, 지구와 달이 생성됐을 때 지구가 달로부터 물을 포함한 휘발성 물질들을 가로챘을 가능성이 많다는 학설이 제기된 바 있다.
그러나 최근 미국 캘리포니아대학 연구진은 지구의 물은 달이 아닌 테이아로부터 온 것으로 보인다고 밝혔다. 테이아와 지구가 충돌할 당시, 테이아에 존재하던 물과 관련한 동위원소가 지구로 옮겨져 왔다는 것.
특히 이번 가설은 달이 테아이로부터 떨어져 나온 충돌의 흔적이 아니라, 테이아와 지구가 ‘혼합’된 형태의 행성이라는 내용도 담고 있어 더욱 눈길을 끈다.
연구진은 이 같은 이론을 입증하기 위해 과거 아폴로 12, 아폴로 15, 아폴로 17이 달 미션 중 지구로 가지고 온 달의 운석을 정밀 분석했다. 총 7개의 운석과 지구의 바위에서 발견되는 산소 동위원소를 비교한 결과 두 행성에서 일치하는 산소 동위원소를 찾아냈다.
일반적으로 지구를 포함한 각각의 우주 행성은 각기 다른 동위원소를 가지고 있다. 행성의 형성 과정이 저마다 다르기 때문이다. 하지만 이번 연구를 통해 달과 지구는 매우 유사한 동위원소를 가지고 있는 것으로 판명됨에 따라 테이아와의 충돌설이 더욱 힘을 얻게 됐다.
또 지구의 물이 달로부터 온 것이 아닌, 테이아와의 충돌 과정에서 테이아로부터 전해진 것이라는 사실도 유추해 낼 수 있다.
에드워드 영 캘리포니아대학 지질학과 교수는 “달과 지구가 테이아를 구성하는 원소와 매우 동일한 원소를 가지고 있다는 사실을 알게됐다”면서 “‘델타-17’(delta-17)이라고 부르는 산소 동위원소가 달과 지구에서 공통적으로 발견됐으며, 이는 테이아와 지구가 충돌할 당시 서로가 가진 동위원소를 맞교환했을 가능성을 내포한다”고 설명했다.
이어 “이것은 오늘날의 지구에서 볼 수 있는, 모든 생명체의 존재에 있어 가장 중요한 물을 만들어 냈을 것”이라고 덧붙였다.
자세한 연구결과는 세계적인 과학저널인 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다.
송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
