한 연구팀이 지각 형성에 관한 일반적인 이론을 뒤집고, 지각이 30억년 전에 급격히 느려지지 않고 계속해서 천천히 재진화하고 있음을 입증했습니다. 그들은 전 세계에서 수집한 600,000개 이상의 암석 샘플을 분석함으로써 지각의 성장을 지도화하는 새로운 방법을 제안했으며, 이는 지각의 성장이 더욱 점진적이고 행성, 특히 금성의 형성과 발산에 대한 빛을 비추고 있음을 시사했습니다.

Penn State가 주도한 연구에 따르면 지구의 지각은 약 30억년 전에 급격한 성장 속도를 늦춘 것이 아니라 수십억 년 동안 느린 재진화 과정을 계속해 왔습니다. 연구자들은 이번 발견이 지구 역사 초기에 지각판이 빠르게 형성되었다는 기존 이론과 모순된다고 말합니다.

이 연구는 최근 Geochemical Perspectives Letters 저널에 게재되었습니다. 주저자이자 지구과학과 조교수인 제시 레이민크(Jesse Reimink)는 이 연구가 우리 행성에 관한 근본적인 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있으며 다른 행성의 형성에 대한 단서를 제공할 수 있다고 말했습니다.

"주요 이론은 약 30억년 전 변곡점을 지적합니다. 이는 지구가 갑자기 판이 바뀌기 전에 지각 활동이 없는 정체된 캡 행성이었다는 것을 의미합니다."라고 Reimink는 말했습니다. "우리는 이것이 사실이 아니라는 것을 보여주었습니다."

지각의 형성 과정 또는 지각 성장 곡선을 지도화하기 위해 연구자들은 지구의 암석 기록 데이터베이스에서 600,000개 이상의 샘플을 사용했습니다. Penn State University를 포함한 전 세계의 연구자들은 기록에 있는 모든 암석 샘플을 분석하여 지구화학적 함량과 연대를 확인했습니다. 연구자들은 암석 기록이 이러한 시간 규모에 더 민감하고 편견이 덜 발생하기 때문에 광물 샘플보다는 암석 기록을 선택했습니다.

Penn State 대학의 지구과학과 조교수인 Jesse Reimink가 주도한 연구에 따르면 지구의 지각은 약 30억년 전에 급격한 성장 속도를 늦춘 것이 아니라 수십억 년에 걸쳐 천천히 재처리되어 왔습니다. Remink는 이 연구가 지구 역사 초기에 지각판이 빠르게 형성되었다는 기존 이론과 모순된다고 말했습니다. 사진 제공: Jesse Lemmink 제공

광물 기록의 신뢰성이 시간이 지남에 따라 감소한다는 사실을 알고 있는 연구자들은 암석 기록을 사용하여 지각 성장 곡선을 다시 그렸습니다. 이를 위해 그들은 수백만 년 전의 화성암이 시간이 지남에 따라 어떻게 재작업되고 변형되었는지 확인하는 독특한 방법을 개발했습니다. 동일한 암석이 시간이 지남에 따라 어떻게 다르게 변하는지 실험적으로 보여줍니다. 암석은 풍화 작용으로 퇴적물이 되거나 지구 맨틀에서 재용해되는 등 다양한 방법으로 변형될 수 있으므로 연구자들은 이러한 실험 데이터를 사용하여 암석 기록을 분석하고 샘플 변화의 차이를 계산할 수 있는 새로운 수학적 도구를 제공했습니다.

“우리는 화성암의 구성을 살펴보고 퇴적물의 비율을 파악함으로써 얼마나 많은 재처리가 발생했는지 새로운 방식으로 계산했습니다.”라고 Reimink는 말했습니다.

그들은 암석 기록의 재처리를 보정하기 위해 이러한 계산을 사용했습니다. 그런 다음 연구자들은 암석이 어떻게 재처리되는지에 대한 새로운 이해를 사용하여 지각 성장 곡선을 계산했습니다. 그들은 새로 계산된 곡선을 다른 전문가들이 광물 기록에서 수집한 성장률과 비교했습니다.

Reimink와 그의 팀의 연구는 지구의 지각이 지각이 놓여 있는 층인 지구 맨틀의 경로를 따른다는 것을 보여주며, 이는 연결을 암시합니다. 지구과학자들이 지구의 지각이 더 점진적으로 성장했다는 생각을 제안한 것은 이번이 처음이 아닙니다. 그러나 이 아이디어를 뒷받침하기 위해 록 음반이 사용된 것은 이번이 처음입니다. "우리의 지각 성장 곡선은 맨틀의 성장 기록과 일치하므로 두 신호가 어느 정도 겹치는 것처럼 보이지만 광물 기록을 사용하여 지각 성장 곡선을 만들 때 두 신호는 겹치지 않습니다."라고 그는 말했습니다.

이 연구는 연구자들의 인식을 높였지만 이것이 지각 성장 연구의 전부이자 끝은 아닙니다. 지각의 광대한 공간과 시간을 설명하기에는 데이터 포인트가 너무 적습니다. 그러나 기존 데이터 포인트에 대한 추가 분석은 다른 행성에 대한 연구에 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 금성은 지각판이 없으며 초기 지구의 현대적 예일 수 있습니다.

"지구와 금성은 언제 달라졌나요?" 레이민크가 물었다. "그들은 왜 달라졌습니까? 지각의 성장 속도는 이것에 큰 영향을 미칩니다. 그것은 행성이 어떻게 다른 궤적에서 진화했는지, 무엇과 왜 진화했는지를 알려줍니다."