왜 지구에는 수십억 년 동안 불이 없었을까?

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지구의 나이는 약 45억 4천만 년이지만, 화석 증거에 따르면 불이 나타난 것은 적절한 조건 덕분에 불과 수억 년 전입니다.

2023년 6월 캐나다 산불. 사진: 로이터 — 2023년 6월 캐나다 산불. 사진: *로이터*

지구는 불이 있는 것으로 알려진 유일한 행성입니다. 태양계에서 가장 뜨거운 행성인 금성 표면에는 뜨거운 마그마를 분출하는 화산이 있을지 모르지만, 그곳에서 불이 목격된 적은 없습니다. 수성, 목성, 그리고 태양계나 다른 항성계의 어떤 행성에서도 불이 발견된 적이 없습니다.

사실, 지구 역사상 오랜 시간 동안 불은 존재하지 않았습니다. 불이 나타나기에 적합한 환경이 지구에 조성되기까지 수십억 년이 걸렸습니다. 지구 최초의 생명체는 흔히 생각하는 것보다 훨씬 오랫동안 불이 없는 세상 에서 살았습니다. 화산은 목성의 위성 이오처럼 "불의 분수"를 만들어낼 수 있지만, 이는 마그마가 분출구에서 강제로 분출된 것이지 실제 불이 아닙니다.

약 24억 년 전, 지구 대기는 아마도 메탄으로 이루어진 두꺼운 구름이었을 것입니다. 이는 지구에 출현한 박테리아 생명체의 결과였을 것입니다. 그 후, 산소 대재앙(Oxygen Catastrophe) 동안 고대 남세균이 햇빛으로부터 에너지를 생성하여 대기 중으로 산소를 방출하기 시작했습니다. 바로 이 지점에서 산소 분자가 대기에 처음으로 축적되기 시작했지만, 연소가 일어날 만큼의 농도는 아니었습니다. 대산화 사건(Great Oxidation Event)으로도 알려진 산소 대재앙은 이 산소가 메탄을 불안정하게 만들고 온실 효과를 붕괴시켰기 때문에 지구를 전 지구적으로 극한의 추위에 몰아넣었을 가능성이 있습니다. 지구는 차갑고 불을 붙일 수 없게 되었습니다.

식물 연소가 일어나려면 대기 중 산소량이 13% 이상이어야 합니다. 그러나 산소량이 35% 이상이면 화재가 너무 심하게 발생하여 숲이 자라고 살아남을 수 없게 됩니다. 산소량이 증가함에 따라 식물은 점점 더 가연성이 높아지며, 35%는 식물 바이오매스가 쉽게 불에 타서 지속 가능한 숲 성장에 방해가 될 정도로 심하게 연소되는 한계점입니다.

약 4억 7천만 년 전 오르도비스기에 최초의 육상 식물인 이끼류와 우산이끼류는 더 많은 산소를 생산했고, 결국 화재를 일으킬 만큼 높은 산소 농도에 도달했습니다. 과학자들은 지구에서 최초로 화재의 화석 증거를 발견했습니다. 약 4억 2천만 년 전 암석에 갇힌 숯입니다. 그러나 산소 농도가 여전히 극심하게 변동했기 때문에 대규모 산불은 약 3억 8천 3백만 년 전까지는 발생하지 않았습니다. 그 이후로 지구 전역에서 수많은 파괴적인 산불이 발생했습니다.

투 타오 ( IFL Science 에 따르면)

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