지구 자기장의 기원과 역할 : 생명체 보호막의 과학

이미지
지구의 중심은 정말 고체 철로 되어 있을까? 최신 과학이 말하는 지구 내부의 비밀 지구 중심 구조의 전통적인 이해 : 고체 내핵과 액체 외핵 지구는 표면에서부터 중심까지 여러 층으로 구성되어 있으며 이 중 핵(core)은 지구 내부에서도 가장 깊은 부분에 해당합니다. 지구 핵은 외핵과 내핵으로 나뉘며 외핵은 액체 상태의 금속(주로 철과 니켈)로 이루어져 있고 내핵은 오랫동안 고체 상태로 여겨져 왔습니다. 이 모델은 1936년 덴마크의 지진학자 잉에 레만이 지진파 분석을 통해 제안한 이래로 지진파의 전파 경로와 속도 분석을 통해 그 정교함이 꾸준히 보완되어 왔습니다. 특히 지진파 중 P파와 S파의 전파 특성은 지구 내부 물질의 상태를 파악하는 데 핵심적인 단서를 제공하며 이를 통해 내핵이 고체 상태라는 이론이 정립된 바 있습니다. 그러나 과학의 발전과 함께 이 기존 개념에 대한 다양한 재해석이 등장하고 있습니다. 지진파 분석과 내핵의 물리적 실체 지구의 중심은 직접 탐사할 수 없기에 과학자들은 지진파라는 자연 현상을 이용해 간접적으로 그 구조를 파악합니다. P파(종파)는 고체와 액체를 모두 통과할 수 있지만 S파(횡파)는 오직 고체에서만 전파됩니다. 이러한 성질 덕분에 지진이 발생하면 전 세계의 지진계는 지구 내부에서 P파와 S파가 어떻게 굴절되고 반사되는지를 포착하여 내핵의 상태를 추론할 수 있게 됩니다. 최근의 관측과 분석 결과는 내핵이 단순한 고체 구형이 아니라 결정 방향에 따라 파동의 전파 속도가 달라지는 ‘이방성(anisotropy)’을 보이며 내부에 또 다른 층이 존재할 수도 있음을 시사합니다. 일부 연구는 내핵 중심에 또 다른 '내부 내핵(inner-inner core)'이 존재하며 그 결정 배열은 지구 형성 초기의 흔적일 수 있다고 보고 있습니다. 고체인가, 반고체인가? 최신 연구들이 제시하는 새로운 모델 최근 고온·고압 실험과 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 내핵의 물성에 대한 다양한 가설이 제기되고 있습니다...