고대 초대륙이었던 판게아에 대한 사실
판게아는 3억 2천만 년에서 1억 9천 5백만 년 전에 존재했던 지구의 가장 최근 초대륙입니다. 당시 지구에는 일곱 개의 대륙이 아니라 판탈라사라는 하나의 바다로 둘러싸인 하나의 거대한 대륙이 있었습니다.
판게아의 형성에 대한 설명은 지구의 외피가 여러 개의 판으로 나뉘어 지구의 암석 껍질인 맨틀 위로 미끄러져 내려간다는 현대 판구조론의 시초가 되었습니다.
미국 지질조사국에 따르면 지구의 45억 년 역사 동안 지구 부피의 84%를 차지하는 지구 맨틀의 소용돌이와 순환의 결과로 여러 개의 초대륙이 형성되고 해체되었습니다. 이러한 초대륙의 해체와 형성은 지구의 역사를 극적으로 변화시켰습니다.
"이것이 바로 오랜 시간 동안 지구의 전체 진화를 이끌어온 원동력입니다. 이것은 지구의 주요 백비트입니다."라고 노바스코샤 앤티고니시에 있는 세인트 프란시스 자비에 대학교의 지질학 교수인 브렌단 머피는 말합니다.
판게아는 가장 최근에 생겨난 초대륙으로, 그 이전에는 로디니아와 콜롬비아(누나라고도 함)가 존재했습니다. 판게아의 일부가 되기 전에 곤드와나라는 거대한 대륙도 존재했지만, 이를 초대륙으로 분류할 수 있는지 여부는 논란의 여지가 있습니다.
판게아의 역사
100여 년 전, 과학자 알프레드 웨게너는 여러 증거를 종합하여 고대 초대륙이라는 개념을 제안했고, 이를 판게아(판게아라고도 표기함)라고 명명했습니다.
가장 확실하고 첫 번째 증거는 "대륙이 혀와 홈처럼 서로 맞물려 있다는 것"이었는데, 이는 정확한 지도에서도 상당히 눈에 띄는 부분이라고 머피는 말했습니다. 지구의 대륙이 모두 하나의 땅덩어리였다는 또 다른 명백한 힌트는 지질학적 기록에서 찾을 수 있습니다. 펜실베니아에서 발견된 석탄 매장지는 같은 시기에 폴란드, 영국, 독일에 걸쳐 있는 석탄 매장지와 비슷한 조성을 가지고 있습니다. 이는 북미와 유럽이 한때 하나의 대륙이었음을 나타냅니다. 그리고 지질 퇴적물에서 자성 광물의 방향은 지질학적 시간에 따라 지구의 자극이 어떻게 이동했는지를 보여준다고 머피는 말했습니다.
화석 기록에 따르면 멸종된 종자 양치식물인 글로소프테리스와 같은 동일한 식물이 현재 서로 다른 대륙에서 발견됩니다. 또한 미국의 애팔래치아 산맥과 모로코, 알제리, 튀니지에 걸쳐 있는 아틀라스 산맥 등 현재 다른 대륙에 있는 산맥은 모두 초대륙 곤드와나와 로루시아의 충돌로 형성된 중앙 판게아 산맥의 일부였습니다.
온라인 어원 사전에 따르면 '판게아'라는 단어는 '모두'를 뜻하는 그리스어 '판'과 '가이아' 또는 '지구'에서 유래했습니다. 이 초대륙은 수억 년에 걸친 점진적인 과정을 통해 형성되었습니다.
과학 서적 "고대 초대륙과 지구의 고생물학"(엘스비어, 2021)의 한 장에 따르면, 판에로기 초기(5억 4100만 년 전부터 지금까지)에는 거의 모든 대륙이 남반구에 있었고, 가장 큰 대륙인 곤드와나가 남극에서 적도까지 뻗어 있었다고 합니다. 북반구는 대부분 판탈라기 대양으로 덮여 있었습니다. "고생대 고생물 지형과 판게아" 장에 따르면 고대 대륙인 로렌티아, 발티카, 곤드와나 사이에 있는 그리스 신화 속 거인의 이름을 딴 이아페투스라는 또 다른 바다는 오르도비스기(4억 8500만~4억 4400만 년 전)에 닫히기 시작했다가 발티카와 아발로니아가 로렌티아에 충돌해 로루시아를 형성한 실루리안기(4400만~4억 1900만 년 전) 동안 사라졌다고 해요.
마지막으로 약 3억 2천만 년 전, 지질학적으로 "곤드와나, 로루시아, 그리고 그 사이의 대륙이 충돌하여 판게아 초대륙을 형성하는 대충돌"이 있었다고 지구 과학자 트론 토르스빅, 매튜 도미어, 로빈 콕스가 쓴 이 장에 따르면 설명합니다.
하지만 판게아는 대부분의 사람들이 생각하는 것처럼 거대하지 않았습니다. 이 장에 따르면 "판게아는 한 번에 모든 대륙을 포함하지 않았다"고 합니다. 예를 들어, "판게아 동쪽의 팔레오테티스해는 석탄기[3억 5,900만~2억 9,900만 년 전] 내내 넓게 유지되었으며 타림, 북중국, 남중국, 안나미아를 포함한 여러 개의 독립된 대형 아시아 대륙 사이에 일종의 장벽 역할을 했다"고 설명합니다.
그 후 페름기(2억 9,900만~2억 5,100만 년 전)에는 "곤드와나 북동쪽 가장자리에서 많은 이전 곤드와나 주변 지역이 표류하면서 네오테티스해가 열리기 시작했다"고 이 장은 설명합니다.
판게아의 분리
판게아는 1억 5,900만 년에서 1억 7,000만 년 전에 여러 단계에 걸쳐 해체되었습니다. 이 장에 따르면 약 1억 5,900만 년 전 중앙 대서양이 열리던 쥐라기 초기에 분열이 시작되었습니다. 초대륙은 이전의 봉합선을 따라 크게 분열되었습니다.
곤드와나(현재의 아프리카, 남아메리카, 남극, 인도, 호주)는 로라시아(유라시아 및 북미)에서 처음 분리되었습니다. 그러다가 약 1억 5천만 년 전에 곤드와나가 분리되었습니다. 1970년 지구물리학 연구 저널에 실린 논문에 따르면 인도는 남극에서 분리되었고 아프리카와 남아메리카는 갈라졌습니다. 약 6천만 년 전에는 북미가 유라시아에서 분리되었습니다.
판게아의 기후
하나의 거대한 대륙은 매우 다른 기후 주기를 만들었습니다. 예를 들어, 대륙 내부는 습기나 강우를 모두 차단하는 거대한 산맥에 갇혀 있었기 때문에 완전히 건조했을 수 있다고 머피는 말합니다.
그러나 미국과 유럽에서 발견된 석탄 매장지는 적도 근처의 고대 초대륙의 일부가 아마존 정글과 비슷한 무성한 열대 우림이었을 것임을 보여준다고 머피는 말했습니다. (석탄은 죽은 식물과 동물이 늪에 가라앉아 압력과 물이 이탄으로 변한 다음 석탄으로 변할 때 형성됩니다.)
머피는 라이브 사이언스와의 인터뷰에서 "석탄 매장지는 본질적으로 육지에 풍부한 생명체가 있었다는 것을 말해줍니다."라고 말했습니다.
기후 모델에 따르면 판게아의 대륙 내부가 극도로 계절적이었다는 사실이 2016년 고생물지리학, 고기후학, 고생태학 저널에 발표된 논문에서 확인되었습니다. 이 연구의 연구진은 니제르 북부의 층층이 쌓인 고생물(화석 토양) 지역인 모라디 지층의 생물학적 및 물리적 데이터를 사용하여 판게아가 존재했던 시기의 생태계와 기후를 재구성했습니다. 오늘날의 아프리카 나미브 사막이나 호주의 에어 호수 분지와 비슷한 기후로, 일반적으로 건조하고 짧고 반복적인 우기가 있었으며 때때로 치명적인 돌발 홍수가 발생하기도 했습니다.
기후는 동물이 살았던 곳에도 영향을 미쳤습니다. 2011년 미국 국립과학원 회보에 실린 연구에 따르면 트라이아스기 말기에 파충류과에 속하는 파충류 같은 동물은 한 지역에 살았고, 포유류의 친척인 시노돈트는 다른 지역에 살았다고 합니다. 시노돈트는 일 년에 두 번 몬순과 같은 비가 내리는 판가이아의 한 열대 지역에 서식했습니다. 북쪽의 프로콜로포니드는 일 년에 한 번만 비가 내리는 온대 지역에 살았습니다. 연구진은 시노돈트가 판가이아에서의 이동을 제한하는 물이 풍부한 지역이 필요했을 가능성이 있다고 말했습니다.
화이트사이드는 성명에서 "신체가 노폐물을 처리하는 방법처럼 기본적인 것이 전체 그룹의 움직임을 제한할 수 있다는 것은 흥미롭습니다."라고 말했습니다. 건조한 지역에서는 "파충류가 포유류에 비해 경쟁 우위에 있었기 때문에 그곳에 머물렀을 것"이라고 화이트사이드는 말했습니다.
이름만 알고 있었던 판게아에 대해 알아보는 시간이었습니다.
이번 편은 글이 길어져서 다음 편 2부에서 조금 더 남은 정보를 전달해드리겠습니다.
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