16세기에 폴란드 천문학자는 지구에서 바라보는 별의 위치가 변한다는 사실을 통해 만약 지구가 우주의 중심이라면 이와 같은 현상이 발생하지 않을 것이라고 생각했다.
이와 같은 전제를 바탕으로 코페르니쿠스는 천체 관측과 궤도 계산을 통해 지구가 우주의 중심이 아니라 태양이 우주의 중심이며, 지구가 태양의 주변을 공전하고 있다는 이른바 지동설을 주장했다.
17세기가 되면서 실험과 관찰의 필요성을 주장하는 사람들이 등장하기 시작했다.
이들 가운데 대표적인 사람이 바로 갈릴레이였다.
그는 금성을 관찰했는데, 지구가 우주의 중심이라고 주장하는 천동설로는 금성의 모습이 변화하는 것을 설명할 수 없다는 사실을 알게 되었다.
뿐만 아니라 자신이 만든 망원경으로 목성의 주변을 돌고 있는 위성을 발견하면서 모든 천체가 지구 주변을 돈다고 주장하는 천동설이 잘못된 것임을 밝혔다.
이후 많은 과학자들이 관찰을 토대로 과학적 증거들을 제시하면서 오늘날 우리는 우주의 중심이 지구가 아니라 태양이라는 사실을 알게 된것이다.
초기 지구는 하나의 대륙으로 연결되어 있었다.
20세기 초 독일의 지질학자였던 베게너는 거대한 대륙인 판게아로부터 여러 대륙이 갈라져 나와 조금씩 이동하면서 오늘날과 같은 모습이 형성되었다고 주장했다.
지구의 표면이 어려 개의 판으로 구성되어 있고, 이와 같은 판들이 움직인다는 판 구조론의 과학적 증거들이 발견되면서 베게너가 주장했던 판게아 이론은 오늘날 과학자들 사이에서 널리 수용되고 있다.
해안선의 일치 : 남아메리카의 동쪽 해안선, 아프리카의 서쪽 해안선이 서로 잘 맞는다.
고생물 분포의 유사성 : 글로소프테리스 (양치 식물의 한 종류)와 메소사우루스 (수생 파충류) 등 고생물의 화석이 멀리 떨어진 대륙에서 공통으로 발견된다.
빙하의 흔적 : 현재는 열대나 온대 지방에 속하는 지역에 고생대 말의 빙하 퇴적층이 분포하는데, 빙하가 이동한 흔적에 따라 이들을 한데 모아 보면 남극 부분에 모이고 전체 대륙이 초대륙 형태를 이룬다.
지질 구조의 연속성 : 현재 떨어져 있는 두 대륙에서 산맥과 지질 구조가 연속적으로 이어진다.
초기의 지구는 오늘날의 지구와 매우 다른 모습이었다. 매우 뜨거웠기 때문에 모든 것이 녹아버렸다.
철이나 니켈, 마그네슘 등과 같은 무거운 물질은 지구의 중심으로 가라앉으면서 지구의 핵을 형성했다. 좀 더 가벼운 물질들은 핵 위를 떠다니게 되었는데, 바로 맨틀이다. 아주 가벼운 물질들은 지각을 구성하게 되었고, 가장 가벼운 물질은 대기를 형성했다.
지구 생성기에는 고열로 물 존재하지 않았으며 지구가 생성되는 과정 속에 물 성분 얼음이 있는 소행성 충돌이 있었을것으로 추정 할 수 있으며 소행성에 물이 있다는 주장은 이전에 여러 과학자들로부터 제기된 바 있었다.
고열로 인해 물 성분 얼음은 녹아 내려 증발 되어서 수증기가 되었을것이다.
수증기로 인해서 비가 형성되었고, 오랫동안 비가 내리면서 지구의 온도는 점차 내려가기 시작했으며 그로 인해서 바다가 생성 되었을것으로 추정한다.
과학자들은 지구에 있는 물이 어떻게 존재하고 있으며 실제로 어떻게 구성돼 있는지 밝혀내기 위해 2004년 NASA는 우주선 ‘스타더스트’ 호를 통해 행성 중심부에서 230km 이내로 비행해 ‘와일드 2’ 혜성 표면의 사진과 입자 샘플을 수집할 수 있었다.
2010년 NASA에서 발사한 ‘딥임팩트’ 호는 태양으로 접근하는 ‘하틀리2’ 혜성의 표면 정보를 수집할 수 있었다. 그러나 혜성에 탐사로봇을 착륙시켜 물의 존재를 확인한 것은 유럽우주국(ESA) 로제타 우주선(Rosetta spacecraft)이었다.
2004년 3월 발사된 이 우주선은 10년 8개월간 65억㎞를 날아가 2014년 11월 ‘67P/추류모프-게라시멘코’ 혜성 상공에 도착했다.
그리고 탐사로봇 ‘펠레(Pailae lander)’를 내려보내 물 분석 등을 시도했다.
필레가 보낸 사진과 측정 자료를 분석한 결과 혜성 67P 표면은 먼지가 아닌 바위와 자갈 같은 거칠고 단단한 물질로 이뤄진 것으로 나타났다. 물의 형태를 추적하던 과학자들이 고대하던 정보도 들어 있었다.
‘67P/추류모프-게라시멘코’ 혜성에 있는 물은 지구에 있는 물과 비슷한 물이 이었다.
하지만 지구와는 다른 형태로 존재하고 있었다.
유럽우주국(ESA)은 물이 두 개의 수소 원자와 한 개의 산소 원자로 이뤄지는데, 수소 원자 중 일반적인 수소와 무거운 중수소의 비율을 측정했더니 혜성의 물은 중수소의 비율이 지구의 물보다 월등히 높았다.
중수소의 비율이 높다는 것은 거의 태양계 형성 초기에 매우 낮은 온도에서 형성됐다는 것을 의미한다.
따라서 (지구 형성기인) 46억 년 전 태양계가 어떠했는지 연구해야 할 필요성이 제기됐다.
이런 상황에서 혜성이 아닌 소행성에 관심이 쏠렸다.
이전까지 연구 결과에 따르면 소행성의 중수소 비율은 지구에서처럼 낮은 것으로 추정되고 있었다.
그렇다면 혜성이 아닌 소행성이 지구와 부딪혀 뜨거웠던 지구에 물을 옮겨온 것으로 추정하는 것이 가능했다.
유럽우주국(ESA)은 지구의 물이 혜성이 아니라 지구와 충돌한 소행성들로부터 온 것 같다는 주장을 내놓았다.
소행성에 물이 있다는 주장은 이전에 여러 과학자들로부터 제기된 바 있었다.
2010년 4월 센트럴 플로리다 대학 연구진은 소행성 ‘24테미스’에서 물 성분 얼음과 유기물질을 발견한 과학자들이 다른 소행성 ‘65키벨레’에서도 물을 발견했다고 발표했다.
이는 물이 있는 소행성이 생각보다 흔할 것임을 시사하는 내용이었다.
2021년 현재까지도 소행성 탐사가 진행되고 있지만 아직 초기 단계에 머물고 있다.
지구에 있는 물이 어떻게 존재하고 있으며 실제로 어떻게 구성돼 있는지 밝혀내기까지는 많은 시일이 걸릴 전망이다.
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