오래전, 모든 대륙은 판게아라는 하나의 땅에 집중되어 있었습니다. 판게아는 약 2억 년 전에 분리되었고, 그 조각들은 지각판을 가로질러 이동했지만 영원히 지속된 것은 아닙니다. 대륙들은 먼 미래에 다시 하나로 합쳐질 것입니다. 12월 8일 미국 지구물리학 연맹(American Geophysical Union) 학술대회의 온라인 포스터 세션에서 발표될 새로운 연구는 초대륙의 미래 위치가 지구의 거주 가능성과 기후 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다. 이러한 발견은 다른 행성의 생명체 탐사에도 중요합니다.
출판을 위해 제출된 연구는 먼 미래의 초대륙 기후를 모델링한 최초의 연구입니다.
과학자들은 다음 초대륙이 어떤 모습일지, 어디에 위치할지 확신하지 못하고 있습니다. 한 가지 가능성은 2억 년 후 남극 대륙을 제외한 모든 대륙이 북극 근처에서 합쳐져 아르메니아 초대륙을 형성할 수 있다는 것입니다. 또 다른 가능성은 약 2억 5천만 년 동안 적도 주변에서 모인 모든 대륙들이 모여 "아우리카(Aurica)"를 형성했을 수 있다는 것입니다.
초대륙 아우리카(위)와 아마시아의 분포. 미래 지형은 현재 대륙 윤곽과 비교하기 위해 회색으로 표시되어 있습니다. 이미지 출처: Way et al. 2020
새로운 연구에서 연구진은 3D 지구 기후 모델을 사용하여 이 두 가지 지형이 지구 기후 시스템에 미치는 영향을 모델링했습니다. 이 연구는 컬럼비아 대학교 지구 연구소 산하 NASA 고다드 우주연구소의 물리학자 마이클 웨이가 주도했습니다.
연구팀은 아마시아와 아우리카가 대기 및 해양 순환을 변화시켜 기후에 각기 다른 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 아우리카 시나리오에서 모든 대륙이 적도 주변에 밀집되어 있다면 지구는 3°C까지 상승할 수 있습니다.
아마시아 시나리오에서, 극지방 사이에 육지가 부족하면 현재 극지방 주변에 육지가 축적되어 적도에서 극지방으로 열을 전달하는 해양 컨베이어 벨트가 교란될 것입니다. 결과적으로 극지방은 더 추워지고 일 년 내내 얼음으로 뒤덮일 것입니다. 이 모든 얼음은 열을 우주로 반사합니다.
아마시아에서는 "눈이 더 많이 내립니다."라고 웨이는 설명했다. "빙상이 형성되고 얼음 반사율 피드백이 매우 효과적으로 작용하여 지구를 식히는 효과가 있습니다."
웨이는 아마시아 시나리오에서는 기온이 낮아질 뿐만 아니라 해수면도 더 낮아질 수 있고, 더 많은 물이 빙상에 갇히게 될 것이며, 눈이 많이 내리는 조건으로 인해 작물을 재배할 땅이 많지 않을 수 있다고 말했습니다.
반면, 우리카는 해변 중심일 가능성이 있다고 그는 말합니다. 적도에 가까운 지구는 ​​그곳에서 더 강한 햇빛을 흡수할 것이고, 지구 대기에서 열을 반사하는 극지방 만년설이 없을 것이기 때문에 지구 온도가 더 높을 것입니다.
웨이는 오리카의 해안선을 브라질의 아름다운 해변과 비교하면서도 "내륙 지역은 매우 건조해질 수 있습니다."라고 경고합니다. 토지의 상당 부분이 농업에 적합한지는 호수의 분포와 강우량에 따라 달라질 것입니다. 이 글에서는 자세히 다루지 않지만, 향후 연구될 가능성이 있습니다.
아우리카(왼쪽)와 아마시아의 겨울과 여름철 눈과 얼음 분포. 이미지 출처: Way et al. 2020
모델링 결과 아마존 지역의 약 60%가 액체 상태의 물에 이상적인 것으로 나타났는데, 이는 오리카 지역의 99.8%에 비해 높은 수치입니다. 이는 다른 행성의 생명체 탐색에 도움이 될 수 있는 발견입니다. 천문학자들이 잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 행성을 탐색할 때 고려하는 주요 요소 중 하나는 행성 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는지 여부입니다. 이러한 다른 행성들을 모델링할 때, 그들은 바다로 완전히 뒤덮여 있거나 현재 지구와 유사한 지형을 가진 행성을 시뮬레이션하는 경향이 있습니다. 그러나 새로운 연구에 따르면, 기온이 어는점과 끓는점 사이의 "생명체 거주 가능" 영역에 속하는지 여부를 평가할 때 육지의 위치를 ​​고려하는 것이 중요합니다.
과학자들이 다른 항성계 행성의 육지와 바다의 실제 분포를 파악하는 데는 10년 이상이 걸릴 수 있지만, 연구진은 기후 모델링을 위한 대규모 육지 및 바다 데이터 라이브러리를 구축하여 잠재적인 거주 가능성을 추산하는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다. 행성과 이웃 세계.
리스본 대학의 Hannah Davies와 Joao Duarte, 웨일즈의 Bangor 대학의 Mattias Greene이 이 연구의 공동 저자입니다.
안녕하세요, 사라. 또 금이네요. 지구가 다시 움직이고 오래된 해분(海分)이 닫히고 새로운 해분이 열리면 기후는 어떻게 될까요? 바람과 해류가 변하고 지질 구조도 재편될 것이기 때문에 이런 상황은 반드시 바뀌어야 합니다. 북아메리카판은 남서쪽으로 빠르게 이동하고 있습니다. 첫 번째 아프리카판이 유럽을 밀어냈기 때문에 터키, 그리스, 이탈리아에서 지진이 여러 번 발생했습니다. 영국 제도가 어느 방향으로 이동할지 지켜보는 것도 흥미로울 것 같습니다. (아일랜드는 해양 지역에서 남태평양에서 유래했습니다. 물론 90E 지진대는 매우 활동적이고 인도-호주판은 실제로 인도 쪽으로 이동하고 있습니다.)