'생명 기원'설 뒤집히나?..지구 내부서 유기물 발견

게시물ID : science_43342

작성자 : 유체이탈가카

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등록시간 : 2014/11/22 09:06:26

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'생명 기원'설 뒤집히나?..지구 내부서 유기물 발견

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[CBS노컷뉴스 감일근 기자]

지구 속 깊숙한 곳에서 다양한 종류의 유기탄소가 발견됐고, 이 지하 탄소가 지구 생명의 기원이 됐을 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다.

지구 생명체의 구성 물질인 유기물질의 기원과 관련해 여러 이론이 있지만 혜성이나 소행성에서 왔다는 학설이 가장 유력하다.

미국 존 홉킨스 대학 지구행성학과 디미트리 스베르젠스키 교수가 이끄는 연구진은 지표면 160km 아래 섭씨 1,150도의 액체 속에 얼마나 많은 탄소가 존재하고, 어떤 종류의 탄소인지 밝혀내는데 성공했다.

↑ (사진 출처=NASA)

지난 수십년간 과학자들은 지각에서 탄소가 하는 중요한 역할들에 대해 많은 것을 알게 됐지만 지구 깊숙한 곳에 있는 탄소가 어떤 역할을 하는지는 전혀 알지 못했다.

연구진은 섭입대(판구조론에서 판이 충돌 때 해양판이 대륙판 아래로 밀려들어가는 지역)의 깊은 곳에서 다양한 유기탄소종들이 존재한다는 사실을 입증했다. 이 지역에 이산화탄소와 메탄이 존재한다는 것은 이미 알려졌지만 다양한 종류의 유기탄소가 존재한다는 사실이 처음 밝혀진 것이다.

스베르젠스키 교수는 "땅속 깊은 곳의 이 액체는 생명의 구성요소를 지구 표면에 전달했을 가능성이 있다는 점에서 흥미로운 결과"라며 "이는 생명체의 기원에 대한 하나의 열쇠가 될 수도 있다"고 말했다.

이 유기탄소는 미생물의 먹이도 되었지만, 이번 연구결과에서 밝혀진 또 하나의 흥미로운 사실은 다이아몬드도 이 유기탄소에 의해 만들어진다는 것이다. 그동안 지하에서 다이아몬드가 어떻게 만들어지는지에 대해 학설만 존재할 뿐 정확히 밝혀지지 않아 미스터리로 남아 있었다.

이번 연구에 적용된 스베르젠스키의 이론 모델은 '지구 깊은 곳의 물(Deep Earth Water)'이란 이름이 붙여졌으며, 지구 맨틀 내부에 있는 액체의 화학적 구성성분이 무엇인지를 규명할 수 있게 해주었다. 이 액체는 지각활동에 의해 아래로 밀려 내려오는 지각판에서 방출된 것이다.

액체들 가운데 일부는 맨틀의 감람암 광물질과 평형상태에 있는, 이산화탄소와 메탄을 함유했다. 그러나 다른 것들은 다이아몬드와 에클로자이트 광물질들과 평형상태를 이루는 것으로, 식초와 비슷한 아세트산을 포함해 용해된 유기탄소종들을 함유했다.

지구의 깊숙한 곳에 이들 고농도의 용해된 탄소종들이 있다는 사실은 이번에 처음 알려진 것으로, 섭입대로부터 나온 다량의 탄소를 위쪽 맨틀로 이동시키는데 도움을 준 것으로 보인다. 이곳에서 고농도 탄소종들은 맨틀을 변화시키고, 구성 성분의 순환에도 영향을 미침으로써 지구 대기로 되돌아온 것으로 분석됐다.

연구진은 또 용해된 유기탄소종을 가진 이 맨틀의 액체가 지금까지 알려지지 않은 방법으로 다이아몬드를 만든다는 사실도 발견했다.

오랜 기간 과학자들은 다이아몬드가 이산화탄소나 메탄 가운데 하나에 의해 촉발되는 화학반응을 통해 만들어진다고 믿어왔다. 그러나 이번 연구를 통해 유기종들이 다양한 물질의 시재료들을 제공하고 다이아몬드는 이들로부터 만들어진 완전히 다른 형태의 보석이란 사실이 밝혀졌다.

이번 연구 결과는 이번 주 지구과학 국제학술지인 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)에 실렸다.

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