지구와 나이가 비슷한, 40억년 이상 된 다이아몬드가 지르콘 결정체 안에 갇힌 상태로 호주 서부 잭 힐스 지역에서 발견돼 지구의 초기에 지각이 어떻게 진화했는지에 관한 단서를 던져주고 있다고 라이브사이언스 닷컴이 22일 보도했다.

이는 지금까지 발견된 최고(最古)의 다이아몬드보다 근 10억년이나 오래 된 것이어서 다이아몬드 성분이 지구 탄생 3억년 뒤 지구상의 물질에 함유돼 있었음을, 또한 약 42억5천만년 전에 이미 대륙의 두꺼운 지각이 존재했음을 시사한다.

호주 커틴공과대학과 독일 광물연구소 연구진은 네이처지 최신호에 발표한 연구보고서에서 이처럼 오래 전에 다이아몬드가 만들어졌다는 것은 지구가 생각보다 훨씬 빠른 속도로 식었을 가능성을 시사하는 것이라고 말했다.

지구의 탄생 시기인 약 45억년 전부터 최초의 암석이 형성된 것으로 알려진 이후 5억년 사이는 지질학의 암흑시대인 `태고대’로 불린다.

많은 학자들은 이 시기에 지구 표면이 섭씨 6천도가 넘는 액체 상태의 용암이었다가 점점 식으면서 용암이 굳어져 바위가 됐을 것으로 추측해 왔지만 이런 과정이 언제 시작됐는 지에 관해서는 자료가 거의 없는 실정이었다.

이 때문에 학자들은 초기의 지구가 바다로 덮여 있었는지, 아니면 뜨거운 용암으로 덮여 있었는지, 또 지구 표면이 바위로 변할 정도로 충분히 식은 뒤에야 바다로 덮이게 됐는 지를 둘러싸고 논란을 벌여왔지만 이번에 발견된 지르콘 결정체는 이에 관한 답을 갖고 있는 것으로 보인다.

이런 결정체는 단단하고 잘 녹지 않아 원래의 화학적 특성을 그대로 유지하고 있어 지각과 맨틀의 역사에 관한 자료를 함유하고 있기 때문이다.

최근 지르콘을 연구한 일부 학자들은 지구가 종전 가설보다 훨씬 빨리 식어 대륙의 지각과 바다는 이르면 44억년 전에 형성됐을 것이라는 가설을 제기하고 있는데 새로 발견된 다이아몬드는 이런 가설을 뒷받침하는 것이다.

연구진은 이 다이아몬드는 초고압력을 받는 상황에서 형성된 다이아몬드와 가장 유사한 성질을 갖고 있다면서 이는 42억5천만년 전 대륙의 지각이 이미 상당히 두꺼웠음을 시사하는 것이라고 말했다.

즉 다이아몬드를 만들 정도의 압력이 맨틀 층에 도달하기 위해서는 두꺼운 지각이 필요하며 이처럼 두꺼운 지각은 당시 암석층이 존재했음을 뜻하는 것이라고 연구진은 설명했다.

(서울=연합뉴스) youngnim@yna.co.kr
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