지구 내핵의 회전 속도
우리는 초등학교 과학 시간에 지구가 세 개의 주요 층으로 구성되어 있다는 사실을 배웠다. 지각, 맨틀, 그리고 핵이다. 핵은 두 개의 층으로 이루어져 있고 지름은 6500km가 넘는다. 층 하나는 액체 상태의 외핵이고 다른 하나는 대부분 철로 구성되어 있으며 견고하고 밀도 높은 내핵이다.
1월 23일(현지시간)자 네이처 지오사이언스지(Nature Geoscience)에 발표된 한 연구에 따르면 최근에 내핵의 회전이 멈췄을 수도 있고 역전되고 있을 수도 있다는 사실이 발견되었다. 중국 베이징 대학의 연구팀은 이러한 발견이 내핵 회전의 변화가 10년 단위로 일어난다는 것을 시사할 수 있고 지구 깊은 곳에서 일어나는 일들이 지각에 어떤 영향을 미치는지를 이해하는 데 도움이 될 것이라고 믿고 있다.
지구의 내핵은 액체 상태의 외핵에 의해 고체 상태인 지구의 다른 부분과 분리되어 있기때문에 회전 방향과 속도가 지구와 다르다. 외핵의 자기장에 의해 내핵 회전이 발생하고 맨틀의 중력 효과가 균형을 맞춘다. 만일 내핵이 어떻게 회전하는지 알 수 있다면 지구의 모든 층이 어떻게 상호작용하는지 알 수 있을 것이다.
이 연구에서 지진학자 이양과 샤오둥 송은 지진파를 조사했다. 그들은 1960년대부터 유사한 경로를 통해 지구 내핵을 통과한 거의 동일한 지진들에 의해 생성된 파동의 서로 다른 파형과 이동 시간 차이를 분석했다. 그리고 “1980~1990년 10년 동안에도 분명한 변화가 있었으나 2010~2020년 사이의 변화는 훨씬 크다”라고 주장했다.
지난 2009년부터 예상하지 못한 변화가 지속되고 있다면서 2009년 이전에는 내핵이 지각과 맨틀보다 약간 빠르게 회전하는 것으로 보였으나 2009년 무렵부터 회전 속도가 느려지기 시작해 정지했다고 밝혔다. 지금 핵을 들여다 보면 내핵과 지각이 거의 같은 속도로 회전하고 있기 때문에 도는 것을 볼 수 없을 것이다.
캘리포니아 버클리 대학의 지구 및 행성 과학 교수인 브루스 버핏은 뉴사이언티스트지(New Scientist)에 “이것은 20년 전에 보고된 것과 같이 안정된 회전이 아니라는 것을 의미한다. 하지만 사실은 더 복잡하다.”라고 전했다.
게다가 연구팀은 이것이 70년 주기로 내핵 회전이 역전되는 현상과 연관이 있을 것이라고 믿는다. 그들은 1970년대 초에도 역전 현상이 발생했으며 이러한 변화는 하루의 길이나 자기장의 변화 등 지구 표면에서의 지구물리학적 관측상의 작은 변화와 연관되어 있다고 말한다.
연구팀은 내핵 회전의 변동과 지각 시스템의 주기적인 변화가 일치하는 것이 지구의 서로 다른 층 사이에서 일어나는 상호작용에 대한 증거라고 결론지었다.
그러나 과학자들은 회전 속도와 변화에 대해 논쟁 중이다. 이 새로운 이론은 내핵 회전을 설명하는 몇 가지 모델 중 하나일 뿐이다. 이번 연구에 참여하지 않은 서던 캘리포니아 대학의 지진학자 존 비데일은 뉴욕타임즈와의 인터뷰에서 “지구 중심에 단단한 쇠구슬이 떠 있다는 것은 이상하다.”라며 “어떤 모델을 선호하든지 그에 반하는 데이터가 있다.”라고 말했다.
호주 국립대 지구물리학자 흐르보예 트칼칙 교수는 “내핵은 아직 완전히 멈추지 않았다.”라면서 이번 연구 결과에 대해 “내핵이
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