겨울방학을 신나게 보내고 있는 우리 중딩이가
어렵다고 소문을 들은 중학교 2학년 과학을 대비해
과학자가 들려주는 과학 이야기를
요즘 짬짬히 읽고 있다.
이번 주 재미나게 잘 읽었던
베게너가 들려주는 대륙 이동 이야기는
중학교 1학년 과학 교과서에도 실려있는 내용이라
녀석이 매우 만족스러워 했다.
중학교 1학년 교과정을 모두 마친 상태지만
방학기간 동안 주요 과목은 복습 중이라
과학 교과서를 자주 들여다 보고 있다.
엄마는 살짝 생소한 과학자 베게너.
베게너하면 대륙 이동설이지 그러면서
자신있게 말하는 걸 보니
1학년 과학 개념은 잘 이해하고 넘어가는 것 같다.
주변에서 책 좀 읽은 선배맘들이
중등과학전집으로 적극 추천하는 이유가 있는
과학자가 들려주는 과학이야기 시리즈.
과학교과연계도서로 챙기지 않아도
아이가 알아서 읽는 몇 안되는 과학책이다.
교과서를 펼치고 베게너의 대륙 이동설을 설명하는
녀석 옆에서 함께 살펴보니 역시 좋구나.
그나저나 요즘 과학 교과서 진짜 잘 나온단 말이야.
과학관 선사시대관에서 처음 보았던 대륙판.
지구에 있는 큰 대륙 7개가
그 옛날엔 한군데로 모여 있다는 사실.
대륙들이 한데 모여 있는 거대한 초대륙을
'판게아'라고 부르며 조금씩 갈라지면서 떨어져 나가
현재와 같은 모습을 갖추게 되었다.
이때 가졌던 의문이 바로
'왜 두 대륙의 해안선이 비슷한가?' 였다고 하니
조그만 관찰이 이처럼 과학의 커다란 한 획을
그을 수 있다는 사실이 놀라웠다.
대륙이 이동을 했다는 그 증거는
생물의 분포를 자세히 살펴보면 알 수 있었다.
붙어 있던 대륙이 갈라지면서
그때 살았던 생물의 흔적들이 연속적으로 이어져
있는 것이 바로 결정적인 증거인 것이다.
베게너의 대륙 이동설이 과학 이론으로
올바른 평가를 받기까지에는 많은 시간이 걸렸다.
많은 시간 동안 지구를 연구하던 과학자들의 자료가
베게너의 이론을 뒷받침 해주었다.
그리고 그 증거들로 힘을 얻은 대륙 이동설은
지구의 변화에 대한 새로운 이론의 배경이 되었다.
우리 중딩이는 <과학자의 비밀노트>를
빼놓지 않고 꼭 챙겨 읽는데 그 이유가
숨겨진 뒷 이야기가 요약정리 되어
재미나게 읽을 수 있어 좋다고 말했다.
고생물의 증거에서 나온 육교설.
두 대륙을 연결하는 육지의 다리가
어느날 갑자기 가라앉았다는 육교설은
베게너가 간단한 과학적 상식만으로
잘못 되었음을 설명해 주었다.
지구는 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 이루어져 있는데
지각과 맨틀의 성질이 크게 달라
무거운 맨틀이 있어서 절대로 가벼운 지각이
저절로 가라앉을 수 없다는 것이다.
이것이 아이소스타시 혹은 지각 평형설이라는 걸
이번에 우리가 새롭게 배우네.
<만화로 본문 읽기>에서 베게너는 육교설이
왜 잘못되었는지 지각 평행설에 대해
다시 한번 설명해 주었다.
대륙 이동설과 함께 아이소스타시
그러니까 지각 평행설도 잘 기억해 둬야지.
빙하는 남극이나 북극에만 있다고 여겼는데
적도 부근에 빙하 흔적이라니
이것 또한 대륙 이동 때문이었다.
또한 대륙과 기후가 아주 밀접한 관계가 있는데
대륙의 분포에 따라 해양 분포가 달라지기 때문이다.
적도의 빙하 흔적은 빙하 자체가 아니라
빙하 퇴적물 즉 암석인 빙하 퇴적암에서 발견 할 수 있다.
3억년 전 판게아를 이루었을 때
빙하기의 흔적과 빙하가 이동한 방향을
지도를 통해 보여주었다.
이번 챕터에서 가장 안타까운 건
대륙 이동의 또 다른 증거를 확보하기 위해
그린란드 탐사를 떠났던 베게너가
그만 빙원에서 생을 마감했다.
그렇다면 대륙은 어떻게 이동을 한 걸까.
그에 관한 건 중등 과학과 고등 지구과학 시간에
배우게 되는데 우리는 이 책에서
미리 베게너가 알려주는구나.
배경 지식이 탄탄하게 쌓아놓으면
과학 더이상 어렵지 않아요!
딱 우리 중딩이를 보니까 그렇더라고.
녀석이 과학에 대한 지식의 깊이가
한층 더 깊어진 건
과학자가 들려주는 과학 이야기를 읽은
다음부터라고 자신있게 말 할 수 있다.
대륙의 이동은 뜨겁게 달궈진 맨틀이
대류 운동으로 인해 가능하며
베게너는 영국의 지질학자 홈즈의 이론과
그의 맨틀 대류의 그림으로 설명해 주었다.
물이 끓으면 데워지는 물이 위로 올라고
위의 찬물이 아래로 내려오는 순환 과정인
대류의 현상이 딱딱한 고체인 맨틀이 가능했다니
당시 과학자들이 쉽게 받아들이지 못한 게
어느 정도 이해는 됐다.
맨틀이 대류한다고 할 때 한 번 순환하는 데
걸리는 시간이 1억 년 이상이니
그 정도의 시간이라면 맨틀도 충분히 대류할 수 있구나.
대륙 이동설을 시작으로
지각 평행설에 이어 맨틀 대류설까지
지구 변화에 대한 이론들의 정확한 의미를
이번 기회에 확실히 배우고 간다.
열심히 책을 읽다 말고 갑자기 냅다 세계지도에
손가락질을 하는 녀석.
오! 정말 떨어진 두 대륙의 해안선이 비슷한 걸?!
책을 읽고 살펴보니 더 확실히 눈에 들어오네.
왜 지구의 표면이 대륙과 해양으로 나뉘는가.
대륙과 해양은 영원한가.
왜 산맥이 생기는가.
왜 산맥은 대륙의 주변부에 주로 분포하는가.
당시 과학자들의 호기심을 가장 자극한 건
왜 산맥이 생기는가였다.
처음엔 냉각하는 지구의 수축 때문이라고
생각했지만 그게 전부가 아니었다.
지구가 수축하면서 움푹 팬 지형인
지향사가 만들어지고
거기에 계속 쌓인 퇴적물들의 두께가 두꺼워진다.
그러면 지구 내부에서는 벌어지는 힘이 생기지만
지표에서는 오그라드는 힘이 작용한다.
마치 젖은 모래에 주먹을 꾹 누르면
손목 부근으로는 모래가 조여오고
내려간 주먹은 아래로 벌어지는 작용을 하는 것처럼.
이같이 오그라드는 힘 때문에 산맥이 생겨나는
지향사 조산 운동이 있다지만
이것만으론 엄청난 높이의 산맥을 만드는 것도
왜 산맥이 주로 대륙 주변부에 있는지
설명할 수가 없다고 한다.
좀 더 정확한 건 대륙 이동이 답을 줄 수도 있는데
대륙 이동설은 쉽게 받아들여지지 않았다니
읽는 내내 답답했던 부분이다.
과학자들은 늘 왜라는 의문을 품고
새로운 것을 연구하고 밝혀내는데
다 함께 노력하는 줄 알았는데
오히려 새로운 이론을 배척하는 경향이
많다는 게 우리 중딩이는 좀 의외라고 했다.
시간이 한참 지난 다음
빛을 보는 이론도 있다는데
대륙 이동설도 그에 속했다.
대륙 이동의 중거가 바다 밑바닥에서
발견되면서 다시 세상의 주목을 끌게 된 것이다.
해저의 여러 지형 모습을 관찰한 끝에
결국 맨틀 대류설과 대륙 이동설이 받아들여졌다.
<과학자의 비밀노트>에서
해저 확장설의 증거를 정리해 놓았는데
이 이론이 탄생하게 된 것도 재미났다.
해저의 지형을 조사하다가 발견한 건데
제2차 세계 대전때 자기 나라를 위해
바다에서의 싸움에 필요한 것들을 알아보던
지질학자들이 있었다.
이때 여러 장비를 사용해 바닷속 지형을 살피던 중
해저의 지형과 깊이가 자세히 밝혀지게 된 것이다.
바닷속도 땅위와 마찬가지로 여러 지형이 있었고
이러한 해저 확장의 설명 때문에 맨틀 대류설과
대륙 이동설에 다시 주목을 받게 되었다.
해저 지각이 계속 움직이고 있다는 증거로
재미났던 게 얼룩말의 줄무늬처럼 규칙적인
지각의 자기장 세기의 분포였다.
해저 지각 암석의 방향이 규칙적으로 반복되고
대칭을 이루고 있는 게 꼭 얼룩말의 줄무늬 같았다.
대륙 이동설이라 지구과학만 생각했었는데
지질학적으로나 지구의 자기장 역시
밀접한 연관성이 있구나.
베게너는 해저 지각에 나타난 줄무늬의 궁금증을
마지막 이야기로 설명해 주었다.
수수께끼 같았던 해저 지각의 자기장 정보는
해저 확장설로 설명이 되었다.
해령에서 만들어진 해저 지각이 양옆으로 이동
다시 해령에서 새로운 해저 지각이 만들어지는 걸
반복하다보니 해령을 축으로
규칙적인 무늬를 볼 수 있었던 거였다.
베게너 덕에 우리는 대륙 이동설이라는 걸
이미 알고 내용을 접해도 놀랍고도 어려운데
이때 당시는 정말 어떻게 이 이론이
나올 수 있었는지 읽으면 읽을수록 감탄만 나오네.
책 뒤편엔 과학자 소개글이 나오는데
기상학자 겸 지구 물리학자인 베게너는
어떻게 보면 참 안타까운 과학자가 아닌가 싶다.
대륙 이동설이라는 위대한 이론을 내놓고도
살아 생전에 제대로 인정을 받지 못하고
자신의 이론을 증명해 보이려고
그린란드를 탐험 중 조난 당해
사망을 했으니 말이다.
과학자란 자신의 이론을 끊임없이 증명하기 위해
평생을 노력해야 하는 외롭고 힘든 이름이 아닐까.
대륙 이동설이라는 이론을 시작으로
맨틀 대류설, 해저 확장설까지
지구의 변화에 관련한 여러 가지 이론을
함께 살펴볼 수 있어 더 좋았던
베게너가 들려주는 대륙 이동 이야기
중등 과학 1을 이미 배운 후지만
지구 과학 이론에 대한 배경 지식을
더운 탄탄하게 다질 수 있는 시간이었다.