지구 나이를 계산한 과학자 클레어 패터슨에 대해
이야기하는 다큐를 보고 포스팅 하겠습니다.
다큐 제목은 코스모스 7편입니다.
현재 지구나이는 45.5억년이라고 많은 분들이
아시는데요 그런 지구나이를 계산한 분이
바로 클레어 패터슨씨입니다.
위에 보이시는 분이 클레어 패터슨씨입니다.
패터슨 씨는 지구 나이를 계산한 업적뿐만 아니라
납의 위험성을 세상에 알리신 분이기도 한데요
납의 위험성 부분은 다른 포스팅으로 하고
이번 포스팅에서는 지구나이를 계산한 과정에
대해서만 이야기 하겠습니다.
위의 분은 아이슬란드의 제임드 워셔라는 대주교
신데요 저분은 1650년에 성서를 참고해서
지구의 나이를 계산합니다.
계산한 방법은 바빌론의 왕인 네부카드네자르의
죽음이 기원전 562년인데요.
이를 기준으로 구약의 족보에 나오는 139명의
선지자와 족장들의 세대를 더해서 아담이
있던 세대까지 거슬러 올라가는 방식이었습니다.
그 결과값는 기원전 4004년 10월 20일 저녁 6시였
습니다.
그 후 다른 방식으로 지구 나이를 계산했습니다.
땅을 이용하는 거지요 그랜드 캐니언은 옛날에
얇은 바다였습니다. 그랜드 캐니언의 고운 알갱이들
은 그때 생긴 겁니다.
그랜드 캐니언의 침전물인 고운 알갱이들은
처음엔 그냥 쌓이다가 그 무게에 압축돼 암석이
됩니다.
지구 나이를 알려면 각 층이 생성되는 기간을
알아내서 그것들을 모두 더하면 됩니다.
근데 저런 강이나 바다에 의해서 생기는 각층들은
만들어지는 기간이 다 천차만별입니다.
많은 과학자들이 저런 지층을 기준으로 지구나이를
측정했는데요. 300만년에서 150억년까지 모두 제각각
이었습니다. 똑 다른 문제는 가장 깊은 암석층도
지구보단 젊다는 것입니다.
지구가 처음 만들어졌을 때의 지각은 현재 없습니다.
위의 사진은 공룡을 멸종시켰던 운석이 부딪힌 곳인
데요 그런 철 운석의 파편들로 지구와 태양계의 나이를
알 수 있습니다.
우라늄 원자는 먼저 토링(?) 원자가 됩니다.
거기엔 몇 십 억년이 걸립니다. 토링은 불완전해
프로트 악티늄(?)으로 변하고 프로트악티늄은
1분 만에 다른 원소가 됩니다. 원자는 10번의
핵변환을 겪은 뒤 붕괴 사슬의 종점에 도달
합니다. 안정적인 납원자가 되는 것입니다.
원자는 무엇을 하든 항상 그대로 있습니다.
기름에 끓이든, 망치로 때리든, 전기 충격을
가하든간에 본연의 시계에 맞춰서 그대로 있습니다.
그런 성질을 이용하여 우라늄에서 납이 어느 정도로
바뀌었는지 만 체크 하면 그 암석의 나이를 알 수 있습니다.
물론 지구가 형성되었을 때 만들어진 암석은
현재 없습니다.
그러나 운석을 이용하면 그런 사실을 만회할 수 있
습니다. 애리조나에 있는 운석 파편의 우라늄양
과 납의 양을 체크해서 지구의 나이를 알 수
있습니다.
1647년 시카도 대학교의 해리슨 브라운이라는
과학자가 그 사실을 처음 알고 대학원생인
클레어 패터슨에게 측정을 맡깁니다.
패터슨이 지르콘 알갱이에서 납의
양을 측정하는 동안 또 다른 대학원생인 틸틸(?)은
아르곤 알갱이에서 우라늄의 양을 측정 했습니다.
틸틸은 매번 같은 양의 우라늄 양을 측정했지만
패터슨의 납양은 매번 들쑥날쑥하고 달랐습니다.
패터슨은 실험실에 납 성분이 있을 것이라 판단하고
그것을 씻어내려고 노력을 했습니다.
2년이 넘도록 비정상적인 결과가 나왔습니다.
그러나 효과가 없었습니다.
그 후 패터슨은 해리스 브라운의 도움으로
캘리포니아 공과 대학으로 자리를 옮겼습니다.
패터슨은 6년 동안 실험실 환경에서 납을 제거
하려고 끊임없이 노력했습니다. 세계 최초의
초청정실을 짓고 나이가 이미 밝혀진 암석의
납양을 측정하게 됩니다.
마침내 패터슨이 암석의 납양을 측정할 수 있게
돼서 지구의 나이를 알게 됩니다.
그 후 패터슨은 운석 표본을 아르곤 국립 연구
소로 가져갔습니다. 당시 세상에서 가장 정밀한
질량 분석기를 갖춘 곳입니다. 질량 분석기는
자석으로 표본의 성분을 분리하고 이를 통해
각 성분의 양을 알 수 있습니다.
그 결과 값으로 세상의 나이, 지구의 나이를
밝혀냈습니다.