풀어서 생각해보는 과학 #3. 대륙 이동

October 04, 2023

고등학교 지구과학의 서두에 소개되는 대륙 이동설에 대해서 살펴보자.

현재 지구상의 7대륙은 과거 거대한 대륙 ‘판게아(Pangaea)’에서 점차 갈라져 나와 만들어진 것이라는 이론이다.

판게아(Pangaea)는 고대 그리스어 πανγαία 판가이아에서 유래한 단어로, “모든 땅”이라는 뜻입니다.

대륙 이동설은 독일 과학자인 알프레트 베게너(Alfred Lothar Wegener)가 세상에 알리기 시작했습니다.

베게너는 어떻게 연구 했는가?

그는 1880년 11월 1일 독일 베를린에서 태어났으며, 대륙 이동설을 제창한 독일의 기상학자이자 지구물리학자입니다.

베게너는 본래 기상학의 전문가로서 기구를 사용한 고층기상관측기술의 선구자였습니다. 최장 체공 세계기록 52시간을 달성하기도 했습니다.

1910년에 남아메리카 대륙의 동해안선과 아프리카 대륙의 서해안선이 매우 비슷한 것을 깨달았고, 이것이 대륙 이동의 아이디어의 시초가 됩니다.

1911년 가을, 마르부르크 대학 도서관에서 우연히 브라질과 아프리카 사이에 옛날에 육교가 있었을 것이라는 내용의 논문을 발견하였습니다.

육교설이 설명하는 대서양 양쪽 대륙에서 동일한 화석이 발견(화석 분포의 연속성)된다는 육교설의 배경은 베게너에게 놀라운 것이었습니다.

이로 인해 베게너는 지질학과 고생물학, 고기후학, 천문학, 지구물리학 등 여러 분야를 연구하며 대륙 이동설을 주장하게 되었습니다.

베게너는 1912년에 마르부르크 대학에서 강사로 일하며 자신의 강의에서 처음으로 자신의 학설을 제시하고, 프랑크푸르트 학회에서 공개적으로 발표합니다.

연구를 계속 진행하여 1915년 『대륙과 해양의 기원(The Origin of Continent and Ocean)』 라는 소책자를 발행합니다.

이후 함부르크 해양 관측소의 기상 연구 부분의 책임자가 된 베게너는 1919년 『대륙과 해양의 기원』 2판을 출간합니다.

고기후학의 대가인 쾨펜과의 공동 연구로 고기후학 내용을 더해 1922년 『대륙과 해양의 기원』 3판을 출간하였습니다.

베게너의 대륙 이동설은 몇몇 학자들에 의해 지지를 받았으나 대륙 이동을 일으키는 힘에 대한 가정은 믿기 어려웠습니다.

대륙이 대양의 해저 지각을 헤치고 이동한다고 설명 하였으나 해저 지각이 단단하고 유연성이 없기 때문에 베게너의 이론이 옳지 않다고 반박하였습니다.

베게너는 대륙 이동설의 증거를 수집하기 위해 그린란드를 세번이나 다녀왔고 1930년 탐사가 마지막이 되었다.

이 탐사에서 베게너는 동료 빌럼센과 함께 자신의 생일인 1930년 11월 1일에 기지를 나간 뒤 다시는 돌아오지 못했다.

50세 생일에 실종되어, 다음해 5월 얼음 위에서 얼어 죽은 채로 발견되었다. 사인은 심장마비로 추정되었다.

대륙 이동설의 증거 요약

  1. 해안선 모양 일치다. 남아메리카 대륙의 동해안과 아프리카 대륙의 서해안이 일치한다. 해안선 대신에 대륙붕의 경계를 맞춰보면 잘 들어맞는다.
  2. 동물의 같은 종 화석 분포다. 고생물 화석이 현재는 환경이 다른 남극 대륙, 오스트레일리아, 남아메리카, 아프리카에서 공통적으로 발견된다. (육교설)
  3. 빙하의 흔적. 열대나 온대 지역인 남아메리카, 아프리카, 인도, 오스트레일리아에도 빙하의 흔적이 있다. 여러 대륙에 있는 빙하의 흔적을 모으면 대륙이 남극을 중심으로 모인다.
  4. 산맥의 연속성이다. 북아메리카와 유럽의 산맥을 이으면 하나로 이어진다.

베게너의 주장은 당대에는 과학적으로 증명할 수 있는 방법이 많지 않았지만 후대의 연구들이 이를 뒷받침해준다.

태평양(판)은 1년에 약 10센티미터씩 북서쪽으로, 아프리카는 1년에 약 2센티미터씩 북동쪽으로 이동한다. 호주 대륙은 1년에 6.7센티미터씩 북동쪽으로, 남극판은 대서양 쪽으로 1년에 약 1센티미터씩 움직인다.

베게너는 당대에 많은 사람들의 반박이 있었음에도 불구하고 끈기 있게 자신의 신념을 주장하여 역사에 기록했다.

이를 통해 그의 주장들은 현대의 판구조론 이론을 뒷받침하는 데 중요한 근거들로 평가 받고 있습니다.