지구의 물은 어디서 왔을까? 운석 속 '수소'가 밝혀낸 놀라운 비밀

안녕하세요 꾸꾸입니다!

 

지구에 물은 어떻게 생겼을까요?
우리는 오랫동안 지구가 건조한 암석으로 형성된 후, 수많은 소행성의 충돌로 물을 얻게 되었다고 믿어왔습니다. 하지만 최근 옥스퍼드 대학교 연구진이 발표한 한 연구 결과는 이 기존 이론에 의문을 던집니다.
지구는 애초부터 '젖어 있었다(wet)'는 새로운 가능성이 제기된 것이죠.

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운석이 알려주는 초기 지구의 비밀

연구진은 ‘엔스타타이트 콘드라이트(Enstatite chondrite)’라는 희귀한 운석을 분석했습니다. 이 운석은 약 46억 년 전 형성되었으며, 초기 지구의 구성 성분과 유사한 것으로 알려져 있습니다.

"우리는 행운처럼 지구에 물이 생긴 게 아니라, 애초에 지구를 이루는 재료 자체가 물을 품고 있었을 수 있다는 가능성을 보여준 것이죠."
— 톰 배럿(Tom Barrett), 연구 책임 저자

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수소의 정체는? — 오염이 아닌 ‘내재된 성분’

기존 이론은 수소가 소행성에 의해 지구로 운반됐다고 봤습니다. 하지만 이번 연구에 따르면 운석 속 수소 대부분은 외부 오염이 아닌 내재된 것으로 확인되었습니다.

수소 분석 기술: XANES 분광법

이처럼 미량의 수소를 측정하기 위해 연구진은 고가의 장비가 필요한 XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure) 분광법을 사용했습니다.

“이건 차고에서 할 수 있는 실험이 아니에요. 입자가속기가 필요하니까요.”
— 톰 배럿

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어떤 수소를 발견했나?

연구팀은 운석의 콘드룰(Chondrule, 구형 입자) 주변의 미세한 행렬에서 수소 황화물(H₂S)을 다량 발견했습니다.
이전 연구에선 간과했던 영역에서 평균보다 10배 더 많은 수소 화합물이 검출된 것입니다.

항목	기존 연구 결과	이번 연구 결과
분석 대상	콘드룰 및 유기물질	콘드룰 주변 미세 행렬
수소의 형태	일부 유기물 내 수소	수소 황화물(H₂S) 형태로 존재
수소 농도	낮은 수준	기존보다 평균 10배 높은 농도 확인
수소 기원의 해석	지구 외부에서 온 것일 가능성 높음	지구 형성 물질 자체에 내재한 수소 가능성

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지구는 원래부터 ‘젖어 있었다’?

이 발견은 지구가 형성될 때 이미 충분한 수소와 산소를 포함하고 있었을 가능성을 제시합니다. 즉, 물이 자연스럽게 생겼다는 시나리오가 점점 힘을 얻고 있는 것이죠.

하지만 과학계는 여전히 신중합니다.

"운석이 수십만 년간 남극에 있었기 때문에 일부 수소가 지구에서 생성되었을 가능성도 완전히 배제할 수 없습니다."
— 맷 겐지 박사, 임페리얼 칼리지 런던

이에 대해 연구팀은 지구에서 오염된 수소의 비율이 약 15% 정도로 추정되며, 대부분의 수소는 원시 지구 물질에서 기원했을 것이라 반박했습니다.

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앞으로의 과제

이제 남은 질문은 다음과 같습니다:

• 초기 지구에 존재한 수소의 정확한 양은 얼마나 될까?
• 외부 충돌(운석, 혜성)의 기여도는 실제로 얼마나 되었을까?
• 수소가 존재했다고 해서 곧바로 생명이 탄생할 수 있었던 걸까?

이 질문들에 답하기 위해, 연구진은 더 많은 운석을 분석할 계획입니다. 또한 지구 외의 행성 — 예를 들어, 최근 화제가 된 수소 대기를 가진 외계 행성 ‘Hycean World’와의 비교 연구도 기대됩니다.

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마무리하며: 지구는 단순한 우연이 아니었다?

이번 연구는 지구 생명의 기원에 대한 기존의 상식을 흔드는 결과입니다. 우리가 살고 있는 이 행성은 ‘기적적인 충돌의 결과’가 아니라, 물과 생명을 품을 가능성을 처음부터 지닌 특별한 존재였을지도 모릅니다.