명왕누대

지구의 역사
선캄브리아대
명왕누대	→	시생누대

태양계가 처음 만들어진 45억년 전부터 생물이 처음 등장한 38억년 전까지를 일컫는 말. 하지만 앞으로 연구 결과에 41억~38억 년의 3억 년의 오차로 명왕누대가 끝나는 시점이 바뀔수도 있다.

개요

명왕누대는 지구가 탄생한 시점부터 생물이 처음 등장한 38억년 전까지를 일컫는 시대이며 시대 구분 상으로는 시생누대 이전에 있다. 영어 명칭은 Hadean인데 이의 어원은 그리스 신화의 하데스(Hades)이며 하데스가 지옥의 신이듯이 이 시대는 지옥과도 같았다! 또한 악마가 돌아다닌다! 한마디로 이 시기에 생명체가 존재했을 가능성은 지나가던 외계인이 아닌 다음에는 0%라고 봐도 무방하다

한국어 어원

보통 "명왕누대"라는 말을 들으면 명왕성을 떠올리기 쉽다. 하지만 지구의 명왕누대는 명왕성과는 아무 관계도 없다. 다만 하데스를 한자로 번역한 것이 저승의 왕이라는 뜻인 冥王을 쓰는 것.

달의 생성

달의 생성은 지구 역사의 초반에 일어난다. 명왕누대 중에서도 달의 생성은 초반에 위치해 있다. "테아"라는 한 원시행성이 있었는데 이 원시행성은 지구와 충돌하게 된다. 이 원시 행성은 산산히 부서졌으며 일부는 팅겨져 나가고 일부는 지구로 흡수되었다. 팅겨져 나간 일부가 지구 주위를 공전하게 되어 뭉쳐 달이 생성되었다.

모습과 지질 변화 과정

명왕누대는 초기 어떤 방사성 동위 원소가 존재했느냐에 따라 모습이 달라진다.

태양계는 45억 6720만 년 전에 생성되었다. 원시 태양은 그로부터 10만년 후 원시성 단계로 진입하게 되었다. 극초기에는 ²⁶Al과 ⁶⁰Fe이 다량 존재했으며 이들이 내뿜는 뜨거운 열로 인해 지구가 크게 성장할 수 없었다. 하지만 태양계가 형성되고 400만년뒤에 ²⁶Al이 어느 정도 고갈하여 열이 식게 되자 지구가 크게 성장할 수 있었고 이 후 충돌 과정을 겪어 달이 형성되었다.

⁶⁰Fe은 반감기가 262만 년으로 초기 지구의 용암바다를 오래 유지할 수 있게 된 원동력이다. 무려 3천만 년이나 용암바다를 유지하였고 ⁶⁰Fe이 고갈되기 시작하는 45억 3천만 년 전부터 서서히 용암바다가 굳기 시작해 매우 얇은 지각이 형성되었다. 이 당시 지각은 스펀지처럼 푹푹 들어가는 뜨거운 지각이었다. 맨틀 분화도 이 시점에서 이루어졌다.

45억 1천만 년 전이 되자 지각은 완전히 굳게 되고 지구 표면은 용암 호수와 더불어 산은 온통 엄청난 화산으로 뜨겁게 타고 있었다. 즉 ⁶⁰Fe이 가장 많은 영향력을 발휘하던 시대를 용암바다 시대라 한다.

⁹²Nb, ²³⁶U, ²⁴⁷Cm이 지배적으로 열을 발산하던 시대의 지구 표면에서는 수 많은 화산이 용암을, 물이 뿜어져 나오는 곳에서는 온천수를 뿜어 내었는데 44억 6천만 년 전까지 이러한 현상이 나타났다. ⁹²Nb은 지구의 마지막 맨틀 분화를 이루게 한 동위체이다. 물론 ⁹²Nb이 없어도 맨틀 분화는 이루어졌지만 ⁹²Nb의 열기로 마무리 맨틀 분화를 좀 더 빠르고 효율적으로 이루어지게 한 동위체가 된다. 지구의 내부는 내핵, 외핵, 맨틀로 나누어지고 지구의 내핵은 무거운 철로 이루어졌는데 물론 95% 이상의 진행도가 ⁶⁰Fe 시절에 완료되었지만 마지막 진행도는 ⁹²Nb 시대인 44억 6천만 년 전에 지구 맨틀 분화가 비로소 끝을 맺게 된다.

⁹²Nb은 반감기가 3472만 년으로 짧기 때문에 44억 6천만년전, ⁹²Nb이 어느 정도 줄자 ²⁴⁴Pu과 ¹⁴⁶Sm의 시대가 되었다. 이들 동위체가 주를 이룰 때인 44억 년 전에는 얕은 바다가 형성되었고 엄청나게 많은 화산 군도가 형성되어 용암을 내뿜고 초대형 화산이 있는 지역에는 용암호수가 주를 이루었다. 이렇다 보니 43억 년 전 태양 광도는 현재의 73%밖에 되지 않았지만 지구 표면 평균 온도는 60도에 이르렀다. 지옥이라기엔 좀 낮은걸?

²⁴⁴Pu의 반감기는 8천만 년, ¹⁴⁶Sm의 반감기는 1억 300만 년이며, 이들은 41억 년 전까지 지구 내부의 열의 많은 부분을 공급했다. 44억 년부터는 대륙 이동이 시작되었는데 좀 더 연구가 필요하다. 다만 이 당시 대륙이동은 지구 내부 열류량이 많았으므로 더 빠르게 대륙 이동이 일어났고 소규모 대륙에 화산이 수없이 많이 생성되었을 것으로 보인다.

41억 년 전 ²⁴⁴Pu과 ¹⁴⁶Sm이 감소되자 이번엔²³⁵U과 ⁴⁰K이 지구 내부 열의 주를 이루게 되었다. 따라서 지질학적으로는 이 때를 명왕누대의 끝으로 봐야겠지만, 생명이 발생하기까지는 시간이 좀 더 필요하였고, 최초의 생명체가 38억 년 전에 최초로 탄생하였기 때문에 명왕누대의 끝을 생명체의 시작 시점인 38억 년 전으로 보고 있다.

생명체의 탄생

명왕누대 말기에는 생명체가 탄생하기 시작한다. 작은 원핵생물부터 탄생하기 시작하는데 당시 지구의 바다는 산성도가 매우 높았고 이산화탄소가 주를 이루던 대기였으므로 다세포 생물은 한참 뒤에 형성되게 된다.

기간

기원전 45억 년~기원전 38억 년(7억 년)

재림

까마득히 먼 훗날인 서력 5~60억 년 쯤에는 태양이 밝아지는 등의 현상으로 인해 명왕누대의 재림 가깝게 될 것으로 예측된다.