지구의 생성과정

1. 지구의 탄생

 태양계가 생성되기 전의 태양계는 가스나 작은 알맹이 상태로 구성된 성운이었으며, 이들은 은하계의 중심을 축으로 회전하였다. 이들 가스와 작은 알맹이는 서로 간의 만유인력에 의해 끌려 충돌하여 합쳐져(중력 수축, 重力收縮, gravitational contraction, 중력 수축에 의해 중력 에너지가 빛이나 열로 변함, 부피가 감소되면 온도 상승) 수많은 작은 행성을 형성하였다. 이들이 끌려갈 때 가스나 작은 알맹이들 간의 위치에너지는 운동 에너지로 변하고, 이 운동에너지가 충돌할 때 열에너지로 변하여 알맹이들을 융해하여 결합하게 하였다. 가장 많은 양이 합쳐진 중심에서는 태양이 형성되었는데, 주변에서 형성된 작은 행성도 대부분 태양으로 끌려 충돌하여 태양의 크기는 점점 커지게 되고, 이때 발생한 열에너지에 의해 온도가 수소핵융합이 일어날 수 있는 온도 이상으로 상승함에 따라 태양은 수소핵융합이 일어나 빛 에너지를 발산하는 항성이 되지만, 태양을 중심으로 빠르게 회전하는 몇 개의 작은 행성들은 원심력에 의해 태양으로 끌려가지 않고 커지면서 태양 둘레를 회전하는 행성(수성, 금성, 지구 등)과 위성(달 등)이 되었으며, 이들이 형성될 때 충돌하여 발생하는 열에너지는 수소핵융합을 일으킬 만큼 상승하지 못하여  항성이 되지 못하고 천천히 냉각되었다.
 위와 같은 과정으로 생성된 지구는 거의 균질 상태로 현재 지구 크기의 반 정도였다.
그 후 약 1억 년 정도의 기간 중(약 46억 년 전)에 지구 크기만 한 행성과 충돌하여 지구가 커지고, 중력도 커지게 되었다. 두 행성의 충돌로 발생한 에너지(중력으로 인한 수축), 내부의 방사성 원소의 붕괴 등에 의하여 지구의 온도가 점차 상승하여 원시 지구는 용융 상태에 도달했다. 용융 상태에 도달한 지구의 내부에서는 철이나 니켈과 같은 무거운 물질이 중심부로 가라앉아 핵을 형성하고, 가벼운 규산염 물질은 위로 떠올라서 지각을 이루었으며, 핵과 지각의 중간에는 맨틀이 형성되어 현재와 같은 층상 구조가 형성되었다.

2. 지구 대기

지구에 수많은 운석이 지구 인력에 끌려 떨어져 충돌할 때 발생한 열에너지에 의해 기체화 될 수 있는 성분은 지표로 방출되어 원시 지구 대기를 형성하였다.
원시 지구의 대기는 수증기, 이산화탄소, 암모니아, 메탄, 수소 등으로 구성되었으며, 그중 수증기가 80% 이상이었고 이산화탄소와 수소의 농도도 상당히 높았다.
 수소는 현재보다 상당히 많은 양이 있었으나 가벼워 지구 중력을 벋어나 지구 밖으로 상당량이 이탈되었으며, 지구상에 처음으로 혐기성 생물이 출현한 이후 광합성 생물이 번성함에 따라 광합성 작용으로 이산화탄소의 농도는 줄어들고, 산소의 농도는 증가하게 되어 현재와 같은 대기 조성 비율을 이루었다. 이산화탄소 농도의 감소는 온실효과를 감소시켜 지표의 온도를 낮추게 되었고, 산소 농도의 증가는 오존의 생성을 가져와 오존층을 형성함으로써 태양으로부터 들어오는 자외선을 차단해 수중에서 생활하던 생물이 육상으로 진출하게 되었다.

3. 바다의 형성

 수많은 운석의 충돌로 지구의 온도가 상승함에 따라 암석의 내부에 있던 대량의 물이 수증기로 변하여 대기 중에 존재하게 되었다. 운석의 충돌이 줄어드는 등 에너지의 공급이 차단됨에 따라 지구는 서서히 냉각되어 대기 중의 수증기는 빗물이 되어 지표로 내려오고 이들이 하천, 호소, 강과 바다를 형성하게 되었다. 해수에 염류의 농도가 높은 것은 암석에 있던 염류들이 물에 녹아 바다에 흘러들어 농축되었기 때문이다.
특히 조장석(曹長石, 알바이트 Albite) 등의 암석에서 분리된 나트륨(Na+)이 화산가스로 분출된 염소(Cl2)와 대량으로 결합하여 바다물에 용해되어 농축됨에 따라 농도가 매우 높다.

지구의 생성 과정.hwp

지구의 생성 과정.hwp

0.02MB