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지구의 탄생 배경

행성의 형성과 진화는 천문학자와 행성 과학자들을 밝혀내기 위해 많은 연구를 진행시킨 과학 탐정소설이다. 우리 세계의 형성과정을 이해하는 것은 그 구조와 형성에 대한 새로운 통찰력을 줄 뿐만 아니라 다른 별 주위의 행성 생성에 대한 새로운 통찰의 창을 열어준다. 지구가 존재하기 훨씬 전에 시작된 이야기 지구는 우주의 시작 부분에 있지 않았다. 사실, 오늘날 우리가 우주에서 보는 것은 우주가 약 138억 년 전에 형성되었을 때의 일이다. 하지만 지구로 가려면 우주가 어렸을 때부터 시작하는 것이 중요하다. 이 모든 것은 수소와 헬륨이라는 두 가지 원소와 작은 리튬 자취로 시작되었다. 최초의 별들은 존재하는 수소로부터 형성되었다. 일단 그 과정이 시작되자, 수 세대에 걸친 별들이 가스 구름 속에서 탄생했다. 나이가 들면서 이 별들은 산소, 실리콘, 철 등과 같은 더 무거운 원소들을 그들의 중심부에 만들어냈다. 1세대의 별들이 죽었을 때, 그들은 그 원소들을 우주로 흩뜨려 다음 세대의 별들을 뿌렸다. 그 별들 중 몇몇을 중심으로 더 무거운 원소들이 행성을 형성했다. 태양계의 탄생이 시작되다 약 50억년 전, 은하계의 지극히 평범한 장소에서 무슨 일이 일어났다. 그것은 많은 무거운 잔해들을 근처의 수소 가스와 성간 먼지로 밀어 넣는 초신성 폭발이었을지도 모른다. 아니면 구름 속을 휘젓고 소용돌이치는 혼합물 속으로 지나가는 별의 작용일 수도 있었다. 그 출발점이 무엇이든 간에, 그것은 결국 태양계의 탄생을 초래한 구름을 활동으로 밀어 넣었다. 혼합물은 뜨겁고 압축되어 자랐다. 그 중심에 양성자 물체가 형성되었다. 젊고, 덥고, 빛나고 있었지만, 아직 완전한 스타는 아니었다. 그 주위에는 같은 물질의 원반이 소용돌이쳤는데, 중력과 움직임이 구름의 먼지와 바위를 압축하면서 점점 뜨거워졌다. 그 뜨겁고 젊은 프로토스타는 결국 "전원"을 했고 수소를 그 중심부에 헬륨으로 융합시키기 시작했다. 태양이 태어났다. 소용돌이치는 뜨거운 원반은 지구와 그 자매 행성들이 형성된 요람이었다. 그런 행성계가 형성된 것은 처음이 아니었다. 사실, 천문학자들은 우주의 다른 곳에서 이런 일이 일어나는 것을 볼 수 있다. 태양은 크기와 에너지가 커지면서 핵 화재를 점화하기 시작했지만, 뜨거운 원반은 서서히 식었다. 이것은 수백만년이 걸렸다. 그 기간 동안, 원반의 구성 요소는 작은 먼지 크기의 알갱이로 얼어붙기 시작했다. 그 불꽃같은 환경에서 실리콘, 마그네슘, 알루미늄, 산소의 철금 속과 화합물이 먼저 나왔다. 이것들의 비트는 태양 성운에서 나온 고대 물질인 콘드라이트 운석에 보존되어 있다. 천천히 이 알갱이들은 함께 자리를 잡고 뭉쳐 뭉쳐 뭉쳐진 다음 덩어리로 뭉치고, 그다음에는 돌덩어리, 그리고 마침내 자신의 중력을 발휘할 수 있을 만큼 큰 행성이라고 불리는 몸체들이 모여들었다. 무서운 충돌에서 태어난 지구 시간이 흐를수록 행성들은 다른 물체들과 충돌했고 더 커졌다. 그들이 그랬듯이, 각각의 충돌의 에너지는 엄청났다. 그들이 100킬로미터 정도의 크기에 도달했을 때, 행성 충돌은 관련된 물질의 많은 부분을 녹이고 증발시킬 만큼 충분히 활기찼다. 이 충돌하는 세계의 바위, 철 그리고 다른 금속들은 층으로 분류되었다. 밀집한 철은 중앙에 자리잡았고 라이터 바위는 오늘날 지구와 다른 내부 행성의 축소판 안에 철 둘레에 있는 맨틀로 분리되었다. 행성 과학자들은 이 정착 과정을 분화라고 부른다. 이것은 단지 행성들에서만 일어난 것이 아니라 더 큰 달과 가장 큰 소행성들 안에서 일어났다. 때때로 지구로 곤두박질치는 철 운석은 먼 옛날에 이 소행성들 사이의 충돌에서 온다. 이 시기 어느 시점에 태양이 점화되었다. 태양은 오늘날과 같이 3분의 2정도밖에 밝지 않았지만, 점화 과정( 일명 T-Tauri 단계)은 원시행성 원반의 기체 대부분을 날려버릴 만큼 활력이 넘쳤다. 남겨진 덩어리들, 돌들, 행성상들은 계속해서 일정한 간격을 두고 한 줌의 크고 안정된 몸체로 모여들었다. 지구는 이것들 중 세 번째였고, 태양으로부터 바깥쪽으로 세어 있었다. 더 작은 조각들이 더 큰 크레이터에 거대한 크레이터를 남겼기 때문에 축적과 충돌의 과정은 폭력적이고 장관이었다. 다른 행성에 대한 연구는 이러한 영향을 보여주며, 이 행성이 유아 지구의 재앙적 조건에 기여했다는 증거가 강하다. 이 과정 초기에 매우 큰 행성 한 마리가 지구를 중심에서 벗어나게 하고 어린 지구의 암석 맨틀의 많은 부분을 우주로 분사했다. 이 행성은 일정 기간 후에 그것의 대부분을 되찾았지만, 그중 일부는 지구를 도는 두 번째 행성으로 모아졌다. 그 남은 음식들은 달의 형성 이야기의 일부분으로 여겨진다. 화산, 산, 텍토닉 플레이트 및 진화하는 지구. 지구상에서 가장 오래 살아남은 암석들은 행성이 처음 형성된 후 약 5억년 후에 가라앉았다. 이 행성과 다른 행성들은 약 40억년 전 마지막 표류 행성들의 "중폭격"이라고 불리는 것을 통해 고통을 겪었다. 이 고대 암석들은 우라늄 유도 방식으로 연대를 측정해 왔으며 약 40억 3천만 년 된 것으로 보인다. 그들의 광물 함량과 내장 가스는 그 당시 지구상에 화산, 대륙, 산맥, 바다, 지각판이 있었다는 것을 보여준다. 약간 더 어린 바위들(약 38억년 전)은 이 젊은 행성의 생명체에 대한 감질나는 증거를 보여준다. 뒤따르던 언어들에는 이상한 이야기와 멀리까지 이어지는 변화들이 가득했지만, 첫 번째 생물이 출현할 무렵에는 지구의 구조가 잘 형성되어 있었고 생명의 시작에 의해 원시 대기만 변화하고 있었다. 그 단계는 지구 전체에 작은 미생물들이 형성되고 퍼지기 위해 마련되었다. 그들의 진화는 궁극적으로 오늘날 우리가 알고 있는 산, 바다, 화산으로 가득 찬 현대적 생명력을 가진 세계를 낳았다. 대륙이 갈라지고 있는 지역과 새로운 땅이 형성되고 있는 다른 곳들로 인해 끊임없이 변화하는 세상이다. 이러한 행동들은 행성뿐만 아니라 행성 위의 생명체에도 영향을 미친다. 지구의 형성과 진화에 관한 이야기에 대한 증거는 운석으로부터 환자측 증거를 수집하고 다른 행성의 지질학에 대한 연구를 한 결과물이다. 그것은 또한 지질학 데이터의 매우 큰 체계의 분석, 다른 별 주위의 행성 형성에 대한 천문학적인 연구, 그리고 천문학자들, 지질학자, 행성 과학자, 화학자, 생물학자들 사이의 수십 년간의 진지한 논의에서 비롯된다. 지구의 이야기는 그것을 뒷받침할 많은 증거와 이해를 가진, 주변에서 가장 매혹적이고 복잡한 과학 이야기들 중 하나이다.