태양계 성운에서 운석물질로 만들어진 지구
글ㅣ이문원
강원대 과학교육학부 명예교수
과신대 자문위원
하나님이 가라사대 천하의 물이 한곳으로 모이고, 뭍은 드러나라” 하시매 그대로 되니라.
하나님이 뭍을 땅이라고 하시고, 모인 물은 바다라고 하셨다. 하나님이 보시기에 좋았다.
(창세기 1 : 9~10)
인류는 물이 출렁이는 바다, 뭉게구름이 떠있는 하늘, 높고 웅장한 산맥들과 넓은 들판, 그리고 다양한 생명체가 생존하는 푸른 지구에서, 멀리 붉게 떠오르는 해를 보면서 아침을 맞이한다. 밤이 되면 쟁반 같은 둥근 달과 셀 수 없이 많은 별을 보면서 바쁜 하루를 지내고 잠에 든다.
<은하수를 바라보며, 자신의 본향을 떠올리는 사유인간>
©usukhbayar-gankhuyag-m_MdXo-axyg-unsplash
우주 만물은 언제, 어떻게 시작되었고, 인간은 어디서 와서 어디로 가며, 지구는 처음부터 오늘날 모습으로 만들어졌을까? 등 많은 의문을 가지며 자연과 함께 자연에서 주는 먹 거리로 살아간다.
인간은 지구의 기원을 비롯해서 생명체, 심지어는 자신의 기원에 대해 관심을 갖고, 호기심에 이끌리어 여러 분야에서 많은 과학 활동을 하고 있다. 한편, 오늘날 인류는 과학과 기술의 발달로 급변하는 사회 속에서, 우주, 지구, 생명, 그리고 인류가 연결된 새로운 우주관과 지구관을 갖도록 요구받고 있다.
태양계 성운에서 태양계와 함께 태어난 지구는 태양과 달로 이루어진 큰 계(system) 속에 중력과 에너지를 받고 있다. 지구는 태양계에서 유일하게 액체 물로 덮인 수구(water planet)이며, 기권, 수권, 지권, 생물권으로 이루어진 지구계(Earth system)를 이루고 있는 행성이다. 각 권은 끊임없이 물질과 에너지가 이동하면서, 수많은 생명체가 출현하고 번성하고, 오늘날의 아름다운 생태환경을 가진 지구 모습으로 되었다.
지구는 어떤 물질로 이루어졌으며, 어떻게 지구에만 생명체가 존재하고, 바다와 육지의 분리는 오늘날의 지구생태환경이 만들어지는데 어떤 역할을 하였는지 살펴보자.
우주에서 불덩어리 지구가 태어나고, 바다와 육지가 분리되고, 그리고 많은 생명체들이 살 수 있는 지구환경이 만들어진 과정을 이해하는 것은 올바른 우주관 및 지구관을 갖도록 하며, 창조 영성의 함양에 매우 중요하다.
1. 지구행성을 만든 운석물질
지구의 무생물, 생물을 이루고 있는 모든 원소들은 약 100 여종이며, 이들 거의 모두는 별의 생성과 함께 만들어진 것이다. 그러니 우리 몸을 이루는 원소들을 비롯해서, 지구의 모든 원소들은 고향이 지구가 아니라 별인 셈이다.
성운에서 지구를 포함한 태양계를 만든 운석들은 수 십 종에서 100여 종의 광물로 이루어진 것으로 밝혀졌다. 그런데 오늘날 지구에서는 3000여 종 이상의 광물들이 발견되고 있다. 이러한 사실은 성운에서 별과 함께 만들어진 100여 종의 원소와 운석의 수십 종-100여종의 광물을 소재로, 지구는 3000여 종의 광물을 비롯해서, 다양한 종류의 암석들과 많은 생명체가 태어나는 역동적인 터전이 되었음을 말해준다.
<태양계 성운에서 지구를 만든 운석>
©serjan-midili-5YAfB0djSgA-unsplash
2. 지구의 물과 대륙과 바다의 분리는 지구생명에 큰 선물
지구는 표면의 2/3가 물로 덮여 있어, 수구(water planet)가 불리는 것이 더 어울린다. 지구 물은 바다와 대기, 그리고 생물권에 많이 있으며, 최근에는 고체인 지각과 맨틀에도 물이 결정수 상태로 존재한다는 연구가 있다.
현대 과학은 지구는 성운에서 태양과 함께 생성된 운석물질로 만들어졌으며, 지구의 물은 운석에서 기원된 것으로 설명하며, 운석 중, 탄소질 구립 운석(콘드라이트)이 주목을 받고 있다. 최근 연구는 지구 물의 약 95%가 초기 지구를 만든 콘드라이트라는 운석에서 기원되었고, 5%는 지구 생성 후, 혜성, 지구에 떨어지는
운석 등에서 공급된 것으로 설명한다. 근래에는 태양계의 달, 화성 등에도 얼음, 액체 상태의 물이 있고, 금성에도 물이 있었던 대양의 흔적이 보고되고 있다. 지구 물은 현무암질 마그마가 화강암질 마그마로 분화하여 화강암이 생성되는데 큰 역할을 하였다. 한편, 지구는 바다와 대륙이 되면서 많은 생명체가 번성하여, 오늘날 지구생태환경을 이루게 되었다.
지구의 바다와 대륙은 어떻게 분리되었나? 약 45억 년 전, 초기 지구는 현무암이 덮여 있는 검은 색의 마른 땅과 얕은 파란 바다뿐인 검붉은 행성이었다. 지구 나이 2억년일 때, 지구내부에서 올라오는 현무암질 마그마는 분별결정 분화되면서, 화강암질 마그마가 생성되기 시작하였다. 석영, 장석 등과 같은 무색광물을 구성광물로 하는, 밝은 회색을 띠는 화강암이 생성되면서, 지구 표면은 주로 화강암으로 이루어진 육지와 현무암으로 이루어진 바다영역이 분리되기 시작하였다. 그 후 지구는 생물권이 존재하는 환경으로 새로운 여정을 밟게 되었다,
화강암과 현무암은 각각 오늘날 대륙지각과 해양지각을 이루는 대표적인 암석이다. 화강암(약 2.7g/cm3)은 현무암(약 3.0g/cm3)보다 밀도가 약 10%작다. 밀도가 물보다 작은 빙산이 물 위로 떠 오른 것처럼, 현무암보다 밀도가 작은 화강암은 지각 위로 솟아오른 지형을 만들었다. 그리고 지구표면은 바다와 육지로 분리되면서, 육지 면적은 계속 넓어졌다. 드디어 오늘날처럼 대륙에는 수 km 솟아오른 큰 산맥이 형성되었다. 그리고 지구는 태양계에서 유일하게 바다와 육지 가 분리된 행성이 되었다. 태양계의 석질 행성 중 지구에만 화강암질 암석이 분포한다. 지구의 물은 화강암질 암석이 생성될 수 있도록 하였다.
초기 지구는 온통 현무암으로 덮인 검붉은 지구였다. 그 후, 화강암질 대륙을 가진 회색 지구, 그리고 지구표면 전체가 얼음으로 덮인 하얀 지구 등으로 긴 지구역사 동안에 지구표면은 여러 번 모습이 바뀌면서 오늘날 지구환경으로 변해왔다.
지구 연령, 약 45억년의 4/5가 지나는 때인 약 6억 년 전, 선캄브리아시대가 끝나고, 고생대가 시작되는 때에 지구환경에 큰 변화가 일어났다. 지구의 바다에서 생물종과 양이 급격하게 증가하면서, 바다에서 시작된 생명이 육지로 진출하면서 지구전체로 생태계가 확장되었다. 그 후 지구는 다양한 생물이 출현하고 번성하면서 고생대, 중생대, 신생대를 거쳐서, 끝 지점에서 출현한 인류는 오늘날 푸른 행성을 맞이하게 되었다.
(가) (나)
그림 (가) 지각의 단면도(blog.naver.com/smile737/221491200543)
그림 (나) 맨틀 대류로 해양지각이 대륙지각 하부로 섭입하면서 마그마가 생성되는 모습(theconversation.com)
오늘날 지각 단면을 보면, 대륙은 두께 약 30-70킬로미터, 해양 지각은 약 8킬로미터이다. 대륙지각은 남아메리카 안데스 산맥과 같은 지역에서 가장 두껍고, 평야 지대는 상대적으로 얇다. 우리나라에서 화강암질 암석으로 이루어진 지각 두께는 태백산맥 등에서 가장 두꺼우며, 약 30킬로미터이다. 해양지각은 해저산맥을 이루는 해령에서 가장 얇고 해구 쪽으로 갈수록 두꺼워진다.
오늘날 대륙지각과 해양지각의 암석 연령은 매우 다르다. 대륙 지각은 연령이 40억 년에서 수년까지, 연령 폭이 매우 넓다. 반면, 해양지각은 1억 8천 만 년보다 젊은 현무암질 암석이 주를 이루며, 약 2억년 보다 오래된 암석은 분포하지 않는다. 이런 사실은 초기 지구 이후, 지구는 판 운동을 계속하면서 대륙지각의 면적은 계속 커졌으나, 해양지각은 오래된 것은 계속 맨틀 속으로 밀려들어갔기 때문이다. 이와 같이 지구는 화강암질 암석이 생성되면서 바다와 육지가 분리되고, 지구 전체로 화강암질 대륙 면적이 커지고, 지구생태계가 확대되면서 지구생태환경은 끊임없이 변화하여 왔다.
태양계 여러 석질 행성 중, 오직 지구만 풍부한 물과 지구내부에너지로 화강암이 생성되어 육지와 바다의 분리될 수 있었다. 이와 같이 지구 바다와 육지의 분리는 오늘날 지구생태환경이 만들어진 중요한 지질과정으로, 인류에게 주어진 큰 선물이라고 말할 수 있다.
3. 지구에만 생명이 존재할 수 있는 조건
태양계 행성들 중, 유일하게 지구에만 생명이 존재한다. 지구는 45억년 전에 태양계와 함께 생성될 때, 이미, 지구에 생명이 존재할 수 있는 여러 조건이 충족되었다. 그 조건은 무엇인가?
조건 중 하나는 태양과 지구와의 거리이며, 이것은 지구 표면 온도와 관계가 있다. 태양복사에너지는 지구 생명에 매우 중요하기 때문이다. 지구는 금성과 화성 사이에 위치하고 있어, 이 두 행성과는 달리 표면온도가 약 15도C로 일정하게 유지된다. 그래서 태양계 행성 중, 지구는 유일하게 생명에 필요한 액체 상태의 물이 존재할 수 있다.
최초의 생물은 바다에서 시작되었다. 물은 다른 물질을 쉽게 용해하는 성질이 있어, 생물 몸속에서 산소와 영양소를 운반하여 생명이 유지되도록 한다. 그리고 물은 다른 물질에 비해 비열이 커서 온도의 변화가 크지 않다. 이러한 물의 성질은 물이 대기와 해양에서 순환하면서 열에너지를 지구 표면에 고르게 전달하여, 지구 기온을 거의 일정하게 유지하는 역할을 한다.
그러나 태양과의 거리가 지구와 비슷한 달에는 생명이 존재하지 않는다. 행성에 생명이 존재하는 데는 태양과의 거리 이외에, 행성 크기가 필요한 조건이 된다. 행성의 크기는 행성의 내부에너지 양과 관계가 있다. 행성 내부의 에너지는 행성을 만들고 있는 방사성 원소가 붕괴하면서 발생한 것이다. 따라서 행성 크기가 어느 이상이 되지 않으면, 행성 내부의 열대류를 통해서 화산활동, 지진, 판의 이동 등 지질현상을 일으키는데 필요한 내부에너지 양이 부족하게 된다.
태양계 여러 행성 중 지구는 유일하게 화산활동, 지진, 판의 운동을 활발하게 일으킬 수 에너지가 충분하여, 지구표면은 끊임없이 변화하면서 생물이 살아갈 수 있는 환경이 조성되었고, 오늘날의 지구생태환경을 만들었다.
또한, 지구의 크기는 내부에너지의 양뿐만 아니라, 생물에 필요한 대기의 존재에도 중요한 조건이 된다. 대기는 행성의 중력이 기체 분자들을 붙잡고 있는 것이다. 행성이 대기를 갖기 위해서는 크기가 어느 이상이 되어야 한다. 지구는 기체 분자를 붙잡아둘 수 있는 적당한 크기여서 오늘날 같이 대기가 존재하는 행성이 되었다.
이와 같이 지구는 태양에서 일정한 거리와 적당한 크기로, 태양계에서 유일하게 생명이 존재할 수 있는 행성이 되었다. 그곳에 인류가 살고 있다.
초기 지구부터 오늘날까지 지구는 별에서 만들어진 원소들을 그대로 활용하여, 많은 광물과 암석, 그리고 많은 생명체를 만들고 있다. 지구에서 만들어진 원소는 거의 없다. 지구는 태양에서의 적당한 거리, 적당한 크기로 태어나서 풍부한 물, 공기를 갖게 되었다. 그리고 지구는 풍부한 내부에너지로 화산, 지진, 판 운동 등이 끊임없이 일어나면서 지구환경을 끊임없이 변해왔다. 지구는 상상하기 어려운 정도로 긴 지질시대를 거친 천체로서, 지질학적 변화율은 일정했다. 몇 번의 격변적사건으로. 잠시 생명이 대멸종되는 시기가 있었으나, 생명현상은 계속 이어져서 오늘날 지구 모습이 되어, 인류가 삶을 누리는 행성이 되었다.
오늘날 지질학 연구를 바탕으로 지구의 형성 과정, 특히 바다와 육지의 분리 과정 등을 살펴보면 참으로 경이롭기 그지없다. 현대과학은 지구생태환경이 형성과정을 상당한 수준으로 밝혀 왔다. 하지만 오래 전 그러니까 성경이 쓰여 진, 주전 15세기 경 사람들에게 하나님은 창세기 초반부에 우주와 지구의 형성 과정을 짧지만 명료하게 계시하셨다. “하나님이 이르시되 천하의 물이 한 곳으로 모이고 뭍이 드러나라 하시니 그대로 되니라. 하나님이 뭍을 땅이라 부르시고 모인 물을 바다라 부르시니 하나님이 보시기에 좋았더라.”(창세기 1:9-10)
위에서 상술한 지질학 내용은 이 짧은 성경 구절에 대한 현대 과학적 주석이라 해도 좋겠다. 3500여 년 전 사람들에게는 그 시대의 문화적 언어로 말씀하셨다면, 오늘날은 우리는 과학이라는 언어로 지구의 형성을 설명할 수 있게 되었다. 중요한 사실은 우리 인류가 이렇게 바다와 육지가 구분된 풍요로운 생태환경의 지구에서 살아가고 있고, 그리고 우리 지구 또한 전체 우주와 연결되어 있다는 우주관, 세계관이다. 이런 과학적 이해와 세계관이야말로 과학 시대를 살아가는 신앙인의 창조 영성이라 할 수 있다.
우주 공간에 긴 시간을 통해서 지구라는 행성을 만드시고 바다와 육지를 구분하시고 풍성한 생명체를 탄생하게 하신 하나님의 놀라운 섭리에 감사를 드리고 그 분의 과학적 창조를 찬양하며 이 글을 맺는다.
태양계 성운에서 운석물질로 만들어진 지구
글ㅣ이문원
강원대 과학교육학부 명예교수
과신대 자문위원
하나님이 가라사대 천하의 물이 한곳으로 모이고, 뭍은 드러나라” 하시매 그대로 되니라.
하나님이 뭍을 땅이라고 하시고, 모인 물은 바다라고 하셨다. 하나님이 보시기에 좋았다.
(창세기 1 : 9~10)
인류는 물이 출렁이는 바다, 뭉게구름이 떠있는 하늘, 높고 웅장한 산맥들과 넓은 들판, 그리고 다양한 생명체가 생존하는 푸른 지구에서, 멀리 붉게 떠오르는 해를 보면서 아침을 맞이한다. 밤이 되면 쟁반 같은 둥근 달과 셀 수 없이 많은 별을 보면서 바쁜 하루를 지내고 잠에 든다.
<은하수를 바라보며, 자신의 본향을 떠올리는 사유인간>
©usukhbayar-gankhuyag-m_MdXo-axyg-unsplash
우주 만물은 언제, 어떻게 시작되었고, 인간은 어디서 와서 어디로 가며, 지구는 처음부터 오늘날 모습으로 만들어졌을까? 등 많은 의문을 가지며 자연과 함께 자연에서 주는 먹 거리로 살아간다.
인간은 지구의 기원을 비롯해서 생명체, 심지어는 자신의 기원에 대해 관심을 갖고, 호기심에 이끌리어 여러 분야에서 많은 과학 활동을 하고 있다. 한편, 오늘날 인류는 과학과 기술의 발달로 급변하는 사회 속에서, 우주, 지구, 생명, 그리고 인류가 연결된 새로운 우주관과 지구관을 갖도록 요구받고 있다.
태양계 성운에서 태양계와 함께 태어난 지구는 태양과 달로 이루어진 큰 계(system) 속에 중력과 에너지를 받고 있다. 지구는 태양계에서 유일하게 액체 물로 덮인 수구(water planet)이며, 기권, 수권, 지권, 생물권으로 이루어진 지구계(Earth system)를 이루고 있는 행성이다. 각 권은 끊임없이 물질과 에너지가 이동하면서, 수많은 생명체가 출현하고 번성하고, 오늘날의 아름다운 생태환경을 가진 지구 모습으로 되었다.
지구는 어떤 물질로 이루어졌으며, 어떻게 지구에만 생명체가 존재하고, 바다와 육지의 분리는 오늘날의 지구생태환경이 만들어지는데 어떤 역할을 하였는지 살펴보자.
우주에서 불덩어리 지구가 태어나고, 바다와 육지가 분리되고, 그리고 많은 생명체들이 살 수 있는 지구환경이 만들어진 과정을 이해하는 것은 올바른 우주관 및 지구관을 갖도록 하며, 창조 영성의 함양에 매우 중요하다.
1. 지구행성을 만든 운석물질
지구의 무생물, 생물을 이루고 있는 모든 원소들은 약 100 여종이며, 이들 거의 모두는 별의 생성과 함께 만들어진 것이다. 그러니 우리 몸을 이루는 원소들을 비롯해서, 지구의 모든 원소들은 고향이 지구가 아니라 별인 셈이다.
성운에서 지구를 포함한 태양계를 만든 운석들은 수 십 종에서 100여 종의 광물로 이루어진 것으로 밝혀졌다. 그런데 오늘날 지구에서는 3000여 종 이상의 광물들이 발견되고 있다. 이러한 사실은 성운에서 별과 함께 만들어진 100여 종의 원소와 운석의 수십 종-100여종의 광물을 소재로, 지구는 3000여 종의 광물을 비롯해서, 다양한 종류의 암석들과 많은 생명체가 태어나는 역동적인 터전이 되었음을 말해준다.
<태양계 성운에서 지구를 만든 운석>
©serjan-midili-5YAfB0djSgA-unsplash
2. 지구의 물과 대륙과 바다의 분리는 지구생명에 큰 선물
지구는 표면의 2/3가 물로 덮여 있어, 수구(water planet)가 불리는 것이 더 어울린다. 지구 물은 바다와 대기, 그리고 생물권에 많이 있으며, 최근에는 고체인 지각과 맨틀에도 물이 결정수 상태로 존재한다는 연구가 있다.
현대 과학은 지구는 성운에서 태양과 함께 생성된 운석물질로 만들어졌으며, 지구의 물은 운석에서 기원된 것으로 설명하며, 운석 중, 탄소질 구립 운석(콘드라이트)이 주목을 받고 있다. 최근 연구는 지구 물의 약 95%가 초기 지구를 만든 콘드라이트라는 운석에서 기원되었고, 5%는 지구 생성 후, 혜성, 지구에 떨어지는
운석 등에서 공급된 것으로 설명한다. 근래에는 태양계의 달, 화성 등에도 얼음, 액체 상태의 물이 있고, 금성에도 물이 있었던 대양의 흔적이 보고되고 있다. 지구 물은 현무암질 마그마가 화강암질 마그마로 분화하여 화강암이 생성되는데 큰 역할을 하였다. 한편, 지구는 바다와 대륙이 되면서 많은 생명체가 번성하여, 오늘날 지구생태환경을 이루게 되었다.
지구의 바다와 대륙은 어떻게 분리되었나? 약 45억 년 전, 초기 지구는 현무암이 덮여 있는 검은 색의 마른 땅과 얕은 파란 바다뿐인 검붉은 행성이었다. 지구 나이 2억년일 때, 지구내부에서 올라오는 현무암질 마그마는 분별결정 분화되면서, 화강암질 마그마가 생성되기 시작하였다. 석영, 장석 등과 같은 무색광물을 구성광물로 하는, 밝은 회색을 띠는 화강암이 생성되면서, 지구 표면은 주로 화강암으로 이루어진 육지와 현무암으로 이루어진 바다영역이 분리되기 시작하였다. 그 후 지구는 생물권이 존재하는 환경으로 새로운 여정을 밟게 되었다,
화강암과 현무암은 각각 오늘날 대륙지각과 해양지각을 이루는 대표적인 암석이다. 화강암(약 2.7g/cm3)은 현무암(약 3.0g/cm3)보다 밀도가 약 10%작다. 밀도가 물보다 작은 빙산이 물 위로 떠 오른 것처럼, 현무암보다 밀도가 작은 화강암은 지각 위로 솟아오른 지형을 만들었다. 그리고 지구표면은 바다와 육지로 분리되면서, 육지 면적은 계속 넓어졌다. 드디어 오늘날처럼 대륙에는 수 km 솟아오른 큰 산맥이 형성되었다. 그리고 지구는 태양계에서 유일하게 바다와 육지 가 분리된 행성이 되었다. 태양계의 석질 행성 중 지구에만 화강암질 암석이 분포한다. 지구의 물은 화강암질 암석이 생성될 수 있도록 하였다.
초기 지구는 온통 현무암으로 덮인 검붉은 지구였다. 그 후, 화강암질 대륙을 가진 회색 지구, 그리고 지구표면 전체가 얼음으로 덮인 하얀 지구 등으로 긴 지구역사 동안에 지구표면은 여러 번 모습이 바뀌면서 오늘날 지구환경으로 변해왔다.
지구 연령, 약 45억년의 4/5가 지나는 때인 약 6억 년 전, 선캄브리아시대가 끝나고, 고생대가 시작되는 때에 지구환경에 큰 변화가 일어났다. 지구의 바다에서 생물종과 양이 급격하게 증가하면서, 바다에서 시작된 생명이 육지로 진출하면서 지구전체로 생태계가 확장되었다. 그 후 지구는 다양한 생물이 출현하고 번성하면서 고생대, 중생대, 신생대를 거쳐서, 끝 지점에서 출현한 인류는 오늘날 푸른 행성을 맞이하게 되었다.
(가) (나)
그림 (가) 지각의 단면도(blog.naver.com/smile737/221491200543)
그림 (나) 맨틀 대류로 해양지각이 대륙지각 하부로 섭입하면서 마그마가 생성되는 모습(theconversation.com)
오늘날 지각 단면을 보면, 대륙은 두께 약 30-70킬로미터, 해양 지각은 약 8킬로미터이다. 대륙지각은 남아메리카 안데스 산맥과 같은 지역에서 가장 두껍고, 평야 지대는 상대적으로 얇다. 우리나라에서 화강암질 암석으로 이루어진 지각 두께는 태백산맥 등에서 가장 두꺼우며, 약 30킬로미터이다. 해양지각은 해저산맥을 이루는 해령에서 가장 얇고 해구 쪽으로 갈수록 두꺼워진다.
오늘날 대륙지각과 해양지각의 암석 연령은 매우 다르다. 대륙 지각은 연령이 40억 년에서 수년까지, 연령 폭이 매우 넓다. 반면, 해양지각은 1억 8천 만 년보다 젊은 현무암질 암석이 주를 이루며, 약 2억년 보다 오래된 암석은 분포하지 않는다. 이런 사실은 초기 지구 이후, 지구는 판 운동을 계속하면서 대륙지각의 면적은 계속 커졌으나, 해양지각은 오래된 것은 계속 맨틀 속으로 밀려들어갔기 때문이다. 이와 같이 지구는 화강암질 암석이 생성되면서 바다와 육지가 분리되고, 지구 전체로 화강암질 대륙 면적이 커지고, 지구생태계가 확대되면서 지구생태환경은 끊임없이 변화하여 왔다.
태양계 여러 석질 행성 중, 오직 지구만 풍부한 물과 지구내부에너지로 화강암이 생성되어 육지와 바다의 분리될 수 있었다. 이와 같이 지구 바다와 육지의 분리는 오늘날 지구생태환경이 만들어진 중요한 지질과정으로, 인류에게 주어진 큰 선물이라고 말할 수 있다.
3. 지구에만 생명이 존재할 수 있는 조건
태양계 행성들 중, 유일하게 지구에만 생명이 존재한다. 지구는 45억년 전에 태양계와 함께 생성될 때, 이미, 지구에 생명이 존재할 수 있는 여러 조건이 충족되었다. 그 조건은 무엇인가?
조건 중 하나는 태양과 지구와의 거리이며, 이것은 지구 표면 온도와 관계가 있다. 태양복사에너지는 지구 생명에 매우 중요하기 때문이다. 지구는 금성과 화성 사이에 위치하고 있어, 이 두 행성과는 달리 표면온도가 약 15도C로 일정하게 유지된다. 그래서 태양계 행성 중, 지구는 유일하게 생명에 필요한 액체 상태의 물이 존재할 수 있다.
최초의 생물은 바다에서 시작되었다. 물은 다른 물질을 쉽게 용해하는 성질이 있어, 생물 몸속에서 산소와 영양소를 운반하여 생명이 유지되도록 한다. 그리고 물은 다른 물질에 비해 비열이 커서 온도의 변화가 크지 않다. 이러한 물의 성질은 물이 대기와 해양에서 순환하면서 열에너지를 지구 표면에 고르게 전달하여, 지구 기온을 거의 일정하게 유지하는 역할을 한다.
그러나 태양과의 거리가 지구와 비슷한 달에는 생명이 존재하지 않는다. 행성에 생명이 존재하는 데는 태양과의 거리 이외에, 행성 크기가 필요한 조건이 된다. 행성의 크기는 행성의 내부에너지 양과 관계가 있다. 행성 내부의 에너지는 행성을 만들고 있는 방사성 원소가 붕괴하면서 발생한 것이다. 따라서 행성 크기가 어느 이상이 되지 않으면, 행성 내부의 열대류를 통해서 화산활동, 지진, 판의 이동 등 지질현상을 일으키는데 필요한 내부에너지 양이 부족하게 된다.
태양계 여러 행성 중 지구는 유일하게 화산활동, 지진, 판의 운동을 활발하게 일으킬 수 에너지가 충분하여, 지구표면은 끊임없이 변화하면서 생물이 살아갈 수 있는 환경이 조성되었고, 오늘날의 지구생태환경을 만들었다.
또한, 지구의 크기는 내부에너지의 양뿐만 아니라, 생물에 필요한 대기의 존재에도 중요한 조건이 된다. 대기는 행성의 중력이 기체 분자들을 붙잡고 있는 것이다. 행성이 대기를 갖기 위해서는 크기가 어느 이상이 되어야 한다. 지구는 기체 분자를 붙잡아둘 수 있는 적당한 크기여서 오늘날 같이 대기가 존재하는 행성이 되었다.
이와 같이 지구는 태양에서 일정한 거리와 적당한 크기로, 태양계에서 유일하게 생명이 존재할 수 있는 행성이 되었다. 그곳에 인류가 살고 있다.
초기 지구부터 오늘날까지 지구는 별에서 만들어진 원소들을 그대로 활용하여, 많은 광물과 암석, 그리고 많은 생명체를 만들고 있다. 지구에서 만들어진 원소는 거의 없다. 지구는 태양에서의 적당한 거리, 적당한 크기로 태어나서 풍부한 물, 공기를 갖게 되었다. 그리고 지구는 풍부한 내부에너지로 화산, 지진, 판 운동 등이 끊임없이 일어나면서 지구환경을 끊임없이 변해왔다. 지구는 상상하기 어려운 정도로 긴 지질시대를 거친 천체로서, 지질학적 변화율은 일정했다. 몇 번의 격변적사건으로. 잠시 생명이 대멸종되는 시기가 있었으나, 생명현상은 계속 이어져서 오늘날 지구 모습이 되어, 인류가 삶을 누리는 행성이 되었다.
오늘날 지질학 연구를 바탕으로 지구의 형성 과정, 특히 바다와 육지의 분리 과정 등을 살펴보면 참으로 경이롭기 그지없다. 현대과학은 지구생태환경이 형성과정을 상당한 수준으로 밝혀 왔다. 하지만 오래 전 그러니까 성경이 쓰여 진, 주전 15세기 경 사람들에게 하나님은 창세기 초반부에 우주와 지구의 형성 과정을 짧지만 명료하게 계시하셨다. “하나님이 이르시되 천하의 물이 한 곳으로 모이고 뭍이 드러나라 하시니 그대로 되니라. 하나님이 뭍을 땅이라 부르시고 모인 물을 바다라 부르시니 하나님이 보시기에 좋았더라.”(창세기 1:9-10)
위에서 상술한 지질학 내용은 이 짧은 성경 구절에 대한 현대 과학적 주석이라 해도 좋겠다. 3500여 년 전 사람들에게는 그 시대의 문화적 언어로 말씀하셨다면, 오늘날은 우리는 과학이라는 언어로 지구의 형성을 설명할 수 있게 되었다. 중요한 사실은 우리 인류가 이렇게 바다와 육지가 구분된 풍요로운 생태환경의 지구에서 살아가고 있고, 그리고 우리 지구 또한 전체 우주와 연결되어 있다는 우주관, 세계관이다. 이런 과학적 이해와 세계관이야말로 과학 시대를 살아가는 신앙인의 창조 영성이라 할 수 있다.
우주 공간에 긴 시간을 통해서 지구라는 행성을 만드시고 바다와 육지를 구분하시고 풍성한 생명체를 탄생하게 하신 하나님의 놀라운 섭리에 감사를 드리고 그 분의 과학적 창조를 찬양하며 이 글을 맺는다.