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古生代 캄브리아기 以前인 6億~5億 4000萬年 前 登場한 最初의 多細胞 動物 ‘에디아카라 파우나’의 想像圖.
46億 年 前 誕生한 地球에서 最初의 生命이 出現한 것은 大略 39億~37年 前쯤이다. 地球의 生物多樣性은 熱帶地方 山岳地帶의 아주 풍요로운 環境에서 發生한 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 生命體 登場 後 어떤 理由로 多樣性을 갖게 됐는지는 明確히 밝혀지지 않았다.
그런데, 美國, 中國, 브라질, 南아共, 英國 共同 硏究팀은 고(古)지구에서 磁氣場이 弱해지면서 다양한 生物이 살 수 있는 環境이 마련됐다고 6日 밝혔다. 이番 硏究에는 美國 로체스터대, 애리조나代, 미시건 技術隊, 리하이臺, 플로리다 주립대, 航空宇宙局(NASA) 고다드 宇宙飛行센터, 캘리포니아 산타크루즈臺(UC 산타크루즈), 버지니아工科臺, 中國科學院 티베트高原硏究院, 난징臺, 南아共 콰줄루 나탈대, 브라질 리오그란데 聯邦臺, 英國 리버풀大 地球科學者, 物理學者, 地質學者, 環境科學者 等이 參與했다. 이 硏究 結果는 地質學 및 環境學 分野 國際 學術誌 ‘커뮤니케이션즈 어스 앤 인바이러먼트’ 5月 3日 者에 실렸다.
古生代 캄브리아기 以前인 6億~5億 4000萬 年 前의 地球에는 ‘에디아카라 파우나’라는 最初의 多細胞 動物이 登場했다. 海面과 빗해파리 程度였던 動物이 珊瑚와 해파리 等 刺胞動物과 左右對稱動物 같은 다양한 動物로 分化하는 캄브리아기 鎭火 大爆發 始發點이 됐다. 앞선 硏究들에 따르면 이런 生物多樣性의 增加는 大氣 및 海洋 酸素 水準의 相當한 增加와 關聯이 있는 것으로 알려졌지만, 酸素 增加가 왜 일어났는지는 아직 明確하지 않다.
硏究팀은 5億 9100萬 年 前 巖石에서 抽出한 斜長石 決定 21個의 磁氣的 特性을 分析했다. 斜長石은 地球 表面과 地殼에서 가장 흔하게 볼 수 있는 鑛物이다. 斜長石 決定은 普通 地球 磁氣場 强度를 保存하는 작은 自省 鑛物質을 包含하고 있다.
分析 結果, 當時 地球 磁氣場은 現在 自己場 强度와 2000萬 年 前에 찾은 決定에서 測定한 것보다 約 30分의1 水準으로 弱한 것으로 나타났다. 이는 只今까지 測定된 地球磁氣場의 强盜 中에서 가장 弱한 것이다.
이를 바탕으로 硏究팀은 移轉 測定値와 結合한 結果, 地球 磁氣場이 最小 5億 9100萬 年에서 5億 6500萬 年 前까지 이런 弱한 지磁氣場이 維持된 것으로 나타났다. 이는 5億 7500萬 年에서 5億 6500萬 年 前에 發生한 酸素 增加와 겹치는 時期로 밝혀졌다. 硏究팀은 이런 지磁氣場의 弱化가 酸素 增加로 이어져 初期의 複雜한 有機體 進化를 뒷받침했던 것으로 推定했다.
硏究를 이끈 존 타르두노 로체스터대 敎授(地磁氣學·地球 動力學)는 “이番 硏究에 따르면 地球 磁氣場이 弱해지면서 地球 大氣에 있던 水素들이 宇宙로 빠져나가 地球 大氣와 바다에 酸素가 많아져 生物의 種類가 增加하고 複雜性이 다양해졌을 수 있다”라고 說明했다.
유용하 科學專門記者