지질박물관

아주 오래전 우주에는 가스와 먼지들이 떠돌 고 있었고 이들은 이웃하는 초신성의 폭발로 서로 부딪혀 뭉치게 되었고 결국 원시 태양이 만들어졌습니다.
현재까지 지구 탄생에 대한 정확한 이론은 정 립되어 있지 않으나, 성운의 수축과 회전 – 원 시 태양의 형성 - 원시 지구의 형성 - 마그마 바다의 형성 - 지구의 분화 과정을 통해 현재와 같은 지구를 형성했을 것이라고 가정하고 있습니다.

반지름이 현재의 1/2 이었을 때 원시 지구에는 평균 1년에 1000개가 넘는 미행성체가 충돌했습니다. 지구 자체의 중력이 커지면서 미행성을 끌어들이는 힘도 강해지고 충돌 규모도 더욱 커지게 됩니다. 이로 인해 미행성체들은 엄청난 고속으로 지구에 충돌하여 원시 지구의 성장을 가속시켰습니다. 미행성체가 지표에 충돌하면 엄청난 고온 고압 상태가 되기 때문에 미행성체가 가지고 있던 물이나 이산화탄소 등의 휘발성분은 순식간에 증발됩니다. 이렇게 증발한 수증기는 원시 대기를 형성하고, 수증기에 의한 온실효과로 충돌에너지가 방출되지 못하여 지표의 온도는 계속 상승합니다. 방사성 가열과 중력수축으로 인해 지구의 내부는 녹게 되고 이로 인해 무거운 물질(철, 니켈 등)의 중심부와 가벼운 물질(규산염)의 지각으로 분화되기 시작하였습니다. 지표는 용융되어 마그마의 바다를 이루고, 이 마그마의 바다는 원시 대기의 변화에 따라 수증기를 흡수 또는 방출하여 용융 평형상태에 이르게 됩니다. 이후 지구에서 일어나는 화산 활동으로 물, 메탄, 이산화황, 메탄 등이 포함된 대기가 생겨납니다.

원시 지구가 현재의 80% 정도로 성장했을 때에는 미행성체의 충돌도 줄어들고 충돌 에너지도 감소합니다. 지표의 온도는 내려가고 지구는 냉각하기 시작합니다. 마그마는 굳어지고, 수증기를 다량 함유하고 있던 원시 대기는 마침내 큰 비를 내리게 됨으로써 원시 지구에 바다가 형성됩니다. 비로소 지구는 지하에 마그마, 그 위에 얇은 원시 지각, 바다, 그 위에 이산화탄소의 대기를 지니는 층상 구조를 가지게 됩니다. 지구의 층상구조는 열대류를 유발하고, 이를 통해 대륙은 급격히 성장하게 됩니다. 이후 지구가 식어 감에 따라 맨틀의 대류는 완만해지고 대류의 크기도 커집니다. 이에 따라 표층은 두꺼운 판으로 성장하게 되고, 이 판이 맨틀 내부로 가라앉게 되는 판의 운동이 일어납니다.