물이 생긴 이유와 사용할 수 있는 물

우리가 살고 있는 푸른 행성 지구에는 생명체가 살아가는 데 필수적인 물이 풍부합니다. 하지만 문득 "지구에 있는 물은 모두 어디에서 왔을까?"라는 궁금증이 생기기도 합니다. 이 질문은 단순히 과학적 호기심을 넘어, 생명체의 탄생과 진화에 대한 근원적인 탐구로 이어집니다. 물의 기원에 대해 알아보겠습니다.

 

ㅁ 목차

1. 물은 우주에서 온 선물인가?

2. 인간이 사용할 수 있는 물

3. 바닷물의 삼투압 현상

4. 강물과 계곡의 비밀

1. 물은 우주에서 온 선물인가?

지구에 물이 어떻게 존재하게 되었는지에 대해서는 크게 두 가지 주요 이론이 제시됩니다. 첫 번째는 지구가 형성될 당시 뜨거운 상태에서 내부 물질들이 응축되고, 이후 물이 표면으로 밀려나와 바다를 형성했다는 지구 내부 기원설입니다. 하지만 물리학적 관점에서 볼 때, 초기 지구의 중력과 온도를 고려하면 물이 응축되기 어려웠을 것이라는 반론이 존재합니다. 두 번째는 물이 우주 외부에서 지구로 유입되었다는 외부 유입설입니다. 현재 많은 천문학자들은 이 외부 유입설에 더 큰 무게를 두고 있습니다. 특히, 태양계 외곽에서 온 혜성이나 운석이 지구에 충돌하면서 얼음 형태로 존재하던 물을 전달했을 가능성이 높다고 보고 있습니다. 소행성대에서 발견되는 혜성 유사 천체인 '활성 소행성' 또는 '주대 혜성'에 대한 연구는 이러한 외부 유입설을 뒷받침하는 중요한 증거가 됩니다.

§ 함께 읽으면 유익한 정보

2. 인간이 사용할 수 있는 물

물은 생명체의 생존에 없어서는 안 될 필수 요소이며, 지구 시스템에서 끊임없이 순환하며 생태계를 조율합니다. 물의 순환은 태양열에 의해 물이 증발하여 대기 중으로 올라가고, 깨끗해진 수증기가 구름을 형성한 뒤 비나 눈으로 다시 지표면으로 돌아오는 세 단계로 이루어집니다. 이 순환 과정은 우리가 느끼지 못하는 동안에도 지구 환경과 생명을 유지하는 데 결정적인 역할을 합니다. 하지만 지구에 물이 풍부하다고 해서 우리가 사용할 수 있는 물이 많다는 의미는 아닙니다. 지구 전체 물 중에서 인간이 직접 사용할 수 있는 물은 단 0.007%에 불과합니다. 이는 1톤의 물 중에서 약 70ml만이 우리가 마시거나 생활에 활용할 수 있는 물이라는 뜻입니다. 이처럼 극히 적은 비율의 물만이 우리에게 허락되어 있다는 사실은 물의 소중함을 다시 한번 강조하며, 물을 아껴 쓰고 보존해야 할 책임감을 일깨워 줍니다.

3. 바닷물의 삼투압 현상

지구 표면의 70% 이상을 덮고 있는 바닷물은 그 풍부함에도 불구하고, 인간이 직접 마실 수는 없습니다. 바닷물의 평균 염도는 3.5%로, 이는 인간의 체액과 유사한 생리식염수 농도인 0.9%보다 훨씬 높습니다. 바닷물을 섭취하면 체내에서 수분을 흡수하기는 커녕 삼투압 현상으로 인해 오히려 세포 내 수분이 빠져나가 탈수 현상이 심화됩니다. 이는 인간의 생리적 구조가 바닷물의 높은 염도에 적합하지 않기 때문입니다.

 

4. 강물과 계곡의 비밀

자연 속에서 비가 오지 않는 건기에도 강물이 끊임없이 흐르는 이유는 무엇일까요? 그 비밀은 바로 지하수에 있습니다. 비가 내리면 물은 땅속으로 스며들어 지하수로 저장되고, 이 지하수가 서서히 방출되면서 강물의 흐름을 유지시켜 줍니다. 특히 산림이 울창한 지역은 물을 저장하고 천천히 내보내는 자연적인 댐 역할을 하여 강물의 유량을 안정적으로 유지하게 됩니다. 또한, 여름철 뜨거운 햇볕 아래에서도 계곡물이 유독 차갑게 느껴지는 이유를 살펴보면, 계곡물은 좁고 깊은 지형을 따라 빠르게 흐르기 때문에 공기와의 접촉 면적이 상대적으로 적어 열 흡수율이 낮고, 주변의 울창한 나무와 식물들이 증산작용을 통해 대기 중으로 수증기를 방출하면서 주변 온도를 낮추는 효과도 계곡물의 냉기를 유지하는 데 일조합니다