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달콤과학/우주 과학

지구의 탄생과 3시간의 비밀

by New Tech 2022. 12. 3.
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우주가 탄생하고 90억년 정도가 흐른 어느날 갑자기 태양계가 탄생했습니다.

태양계는 먼지와 기체가 모여 회전하는 거대한 구름 안에서 생겨났습니다. 이 거대한 구름은 중력 때문에 중식으로 수축하며 빠르게 회전 했습니다. 회전축을 기준으로 납작해지며 원시 태양계 원반을 형성했습니다. 중력은 물질을 끌어 당기고, 끌어당겨진 물질들로 중력은 더 커져갔습니다. 중심부의 물질들이 압축되며 온도가 올라갔스빈다. 결국 수소가 헬륨으로 핵융합을 할 수 있는 온도에 도달하고 끝없이 타오르는 태양이 탄생합니다. 

지구 밖에서 본 지구그림
출처 : 픽사베이

 

지구 탄생 시대

 

적절한 거리를 유지하고 있었던 이유로 중심부로 끌어당겨지지 않은 주변부의 성운에서는 상대적으로 커다란 물질을 중심으로 물질들이 뭉쳐지면서 행성이 탄생합니다. 그중 태양으로 부터 세번째 행성이 지구가 되었습니다. 이때가 우주가 탄생한지 92억년이 지난 후 였고, 지금으로부터 46억년전 이었습니다. 그러니까 오늘날까지의 우주 역사 전체 중 2/3지점에서 지구가 탄생한 겁니다. 지구의 나이를 기준으로 생각해보면 어찌보면 우주도 짧아 보입니다.

 

불타는 지구 사진
출처 : 네이버

초기의 원시 지구는 매우 뜨거웠고, 물질이 끓고 있었으며, 대류가 활발하게 일어났습니다.

무거운 금속 등의 물질은 지구의 중심부로 가라앉고, 규산염 광물은 지각의 95%를 이루며 토양이

되었습니다. 이 과정은 1천만 년 동안 이어지며 맨틀과 내핵을 형성했습니다.

지구 내부 분리 그림
출처 : 네이버

 

 

지구의 탄생과 달의 탄생

지구가 탄생한 지 1억년이 흘렀을 무렵, 거대한 미행성이 빠르게 날아와 원시 지구와 충돌합니다.

지름이 지구 지름의 절반에 이르렀을 것으로 추정되는 이 거대한 미행성을 과학자들은

테이아라고 합니다. 충돌 직전 테이아의 속력은 초속 4Km 였고, 각도는 대략 45도 였습니다.

 

이 충돌로 지구의 자전축이 기울어졌고, 지구 물질의 일부는 뜯겨 나갔으며, 

테이아는 산산이 부서졌습니다. 주변으로 흩어지며 회전하던 지구와 테이아의 잔해가

혼합되어 철과 같은 무거운 물질들은 지구 안으로 빨려 들어갔고,

상대적으로 가벼운 규산염 광물들은 일정한 거리에서 뭉쳐서 달이 되었습니다.

 

 

 

달의 탄생 시간은 3시간?

달의 탄생은 3시간이라는 흥미로운 사실이 최근 주목 받고있어

아래의 영상 링크를 가져와보았습니다.

 

컴퓨터 시뮬레이션 기술의 발달로 수억 개의 조각의 

각각의 움직임조차 예측이 가능할 정도의 기술이 나왔습니다.

바로 SWIFT라는 소프트웨어인데요.
이 기술을 영국 더럼 대학에 있는 슈퍼컴퓨터를 이용해 고해상도 시뮬레이션을 돌려본 결과,

 너무나도 정확히 달이 형성되는 과정이 확인된 것입니다..

https://tv.kakao.com/v/432859656

출처 : 과.기.부 뉴스


이게 시뮬레이션 결과가 담긴 3D 영상인데, 

이 과정에서 달이 만들어지는 데는 불과 3시간 만에 이뤄졌다는 겁니다.

또한, 이러한 달 형성 과정이 단순히 충돌 후, 

하나의 큰 파편이 뭉친 게 아니라 두 개의 큰 파편이 떨어져 나왔고, 

지구와 가까운 쪽의 파편들은 다시 지구에 흡수되었고 

남은 하나의 파편도 일부는 지구에 재흡수, 그 후 남은 파편이 뭉쳐서 

오늘날의 달이 되었다는 것을 시뮬레이션을 통해 알 수 있었습니다.

 

 

 

 

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