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지구 자전 관련 자료

작성자
hsy6685
작성일
2017-11-02 21:06
조회
486
< “자전 속도 느려지면 지진 급증한다” >
지구 속 액체금속 불균형이 지각변동 일으켜

지구는 쉬지 않고 자전을 하고 있다. 그런데 가끔 그 속도가 느려질 때가 있다. 과학자들은 이런 점을 감안, 지난 수십 년간 낮 시간의 변화를 추적해왔다. 그리고 1000분의 1초인 밀리세컨드(ms) 차원에서 늘어나거나 줄어든다는 사실을 알아냈다.

이로 인한 변화도 감지되고 있다. 지난 주 열린 미국 지질학회(Geological Society of America) 연례 회의에서 두 명의 지구물리학자들은 이 같은 시간의 변화가 비록 극미하지만 지진 발생의 원인이 될 수 있다고 주장했다.

30일 ‘사이언스’ 지에 따르면 미 콜로라도대 지질학자인 로저 빌햄(Bilham) 교수와 몬타나대 지질학자인 레베카 벤딕(Rebecca Bendick) 교수는 그동안 지구 자전속도 변화와 지진 발생 간의 역학관계를 추적해왔다.

 

지구 대지진의 평균 주기는 ’32년’

지난 100년 간 데이터를 분석한 결과, 지구 자전 속도가 느려질 때마다 진도 7 이상의 지진이 다수 발생하고 있었다. 통상적으로 지진은 자전 속도가 느려진 직후에 발생했다. 통상적으로 느려진 직후 5번 이상의 지진이 발생하고 있는 것으로 조사됐다.

빌햄 교수는 ‘사이언스’ 지를 통해 “이런 현상이 지구에서 5년 주기로 일어나고 있다”며 “재난을 막기 위해 이 현상에 주목해야 할 것”이라고 말했다. 그동안 지진학자들은 자전속도의 변화로 지진이 발생하고 있다는 주장에 동의해왔다.

그러나 어떤 과정을 거쳐 이 같은 지진 발생 패턴이 왜 발생하는지 증명하는데 어려움을 겪어왔다. 두 과학자는 그 패턴을 밝혀내기 위해 공개적인 연구 방식을 사용했다. 연구가설에 근거해 단일 시점에 많은 연구자들로부터 다양한 자료를 수집하는 연구방식을 말한다.

여기에는 반딧불, 근육, 메트로놈 등 다양한 기기가 활용됐다. 두 교수는 이렇게 활용된 자료들을 취합한 후 지난 100년 동안 발생한 진도 7 이상의 지진 데이터와 비교했다. 그리고 그 결과를 지난 8월 ‘지오피지컬 리서치 레터(Geophysical Research Letters)’에 발표했다.

이 논문에 따르면 자전 속도 변화에 따라 지진과 관련된 두 가지 공통적인 현상이 발생하고 있다. 첫 번째는 공간이 아니라 시간 변화에 따라 지진이 집중되고 있다는 점이다. 두 번째 현상은 큰 재난을 몰고 오는 대지진이 평균 32년 간격으로 발생하고 있다는 점이다.

이 같은 연구 결과는 지구 외적인 힘이 지각변동을 일으켜 지진 발생의 원인이 되고 있다는 것을 말해주고 있다. 그리고 자전 속도를 말해주고 있는 낮 시간의 변화가 지진 발생과 밀접한 관계가 있음을 나타내고 있다.

낮의 길이가 변화할 때 지구 자기장 역시 변화가 발생한다. 연구진은 작은 변화지만 지구 외핵 안에 있는 액체금속의 흐름에 영향을 미치고 이로 인해 지구 자기장과 지구 표면 지각현상에 변화를 불러일으켜 지진발생의 원인이 되고 있다고 보고 있다.

 

자전과 지진 간 역학관계 규명 가능해

그동안 지질학자들은 지진현상을 설명하면서 지하 2900km 아래 있는 지구핵에 대한 거론을 자제해왔다. 그러나 과학자들은 이번 연구를 통해 지구 자전속도와 지구핵 간의 불균형한 상황이 지진발생의 원인이 되고 있다는 사실을 알아냈다.

콜로라드대학의 빌햄 교수는 지구핵을 통해 지진현상을 설명하고 있는데 대해 타당함을 강조했다. “지구핵이 우리와 매우 가까운 곳에 위치하고 있으며, 그만큼 많은 영향을 미치고 있다.”는 것.

적도 상에서 지구는 초속 460m 속도로 돌고 있다. 속도가 가해질 경우 지각과 맨틀, 그리고 외핵 간의 속도상의 부조화가 발생할 수 있다. 콜로라도대학의 피터 몰나르(Peter Molnar) 교수는 “이로 인해 외핵 안에 있는 액체금속이 지각에 크고 작은 영향을 줄 수 있다.”고 말했다.

캘리포니아 대학의 지질학자 마이클 망가(Michael Manga) 교수는 자신이 그동안 눈이 녹았다 다시 쌓이는 현상과 같은 계절변화 상황에 따라 지진이 어떻게 발생하는지 그 변화 상황을 추적해왔다고 말했다.

“그동안 연구를 진행하면서 풀리지 않는 수수께끼들이 많이 있었는데 빌햄 교수 등의 지구자전과 연계한 연구 결과를 통해 많은 도움을 받았다.”고 말했다. 그러나 이번 연구 결과와 관련 의문점도 제기되고 있다.

그 중에는 지구 자전속도의 변화가 엘리뇨 등 기후현상에 의해 영향을 받을 수 있다는 주장도 포함돼 있다. 바닷물 해수면 온도가 높아지는 엘리뇨 현상이 지구 낮 시간에 30년마다 주기적으로 영향을 줄 수 있다는 것.

그러나 이번 연구를 이끈 몬타나대 벤딕 교수는 ‘말도 안 되는 소리’라고 일축하고 있다. “그런 일은 있을 수 없다.”며 “다른 원인들이 영향을 미칠 수는 있지만 미미한 수준에 불과하다”고 말했다. “지구 중심부의 변화가 지구장에 변화를 주고 이로 인해 실제적인 지각변동이 일어나고 있다.”는 주장이다.

서던 캘리포니아대학의 제임스 돌란(James Dolan) 교수는 “향후 5년 간 지속적인 연구를 통해 지구 자전속도와 지진 간의 역학관계를 명확히 밝혀낼 수 있을 것”으로 전망했다. 지구 자전속도가 4년 전부터 줄어들고 있기 때문이다.

돌란 교수는 “5년째가 되는 내년이 되면 평균치보다 더 많은 지진이 예상되고 있다.”며 “이 주기설에 따라 실제로 일어나고 있는 지진 상황을 통해 이번 연구 결과에 대한 확실한 검증이 이루어질 수 있다.”고 설명했다.

지구 자전속도와 관련된 주기설에 따르면 올해는 지금까지 진도 7 이상의 지진이 4번에 머무는 등 이례적으로 매우 적은 지진이 발생했다. 그러나 이들의 주장이 옳다면 내년에는 적어도 진도 7 이상의 큰 지진이 5번 이상 더 발생해야 한다.

※ 출처 : 2017년 11월 02일 사이언스타임즈




< 지구 자전 느려지며 하루는 100년에 0.002초씩 길어진다 >

지구의 자전 속도가 느려지면서 지구의 하루가 조금씩 길어진다는 연구 결과가 나왔다.

7일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면 영국 더램대와 항해력 연구소의 연구진들은 기원전 720년부터 3천 년 동안의 천문 기록을 분석한 결과, 100년에 1천분의 2초씩 하루가 길어지고 있다고 밝혔다.

연구에 사용된 가장 오래된 기록에는 설형 문자로 쓰인 바빌로니아 점토판과 고대 그리스 천문학자 프톨레마이오스가 2세기경 쓴 천문서인 알마게스트 등이 포함됐다.

지구는 45억 년 전 먼지와 가스로 이뤄진 회전하는 구름에서 생성됐으며, 화성 크기의 물체가 충돌해 달이 떨어져 나갔고, 자전 시간도 6시간에서 24시간으로 길어진 것으로 추정된다.

지구의 자전 속도가 느려지고 있다는 사실은 오래전부터 알려졌었다. 이는 달의 중력으로 조수가 발생하면서 제동을 걸기 때문이다.

지구의 자전이 느려지면서 달의 지구를 도는 공전 궤도는 1년에 4㎝씩 늘어나고 있다.

※ 출처 : 2016년 12월 07일 연합뉴스




< 자전속도 늦어지는 지구…하루 ‘24시간’ 공식 깨질까 >

미국 CNN방송은 15일(현지시간) 기후변화로 인해 지구 자전속도가 느려지고 있다는 연구결과가 나왔다고 보도했다.

미국 하버드 대학의 지구물리학 연구팀에 따르면 21세기 지구의 자전 속도는 최소 5밀리초(5/1000초)가 느려질 것으로 전망된다. 일반적으로 알려진 지구 자전속도인 23시간 59분 38초~24시간 00분 30초에서 매일 5밀리초~8밀리초 이상 추가되는 것이다. 하버드 연구팀의 제리 미트로비카 교수는 “지구 온난화로 빙하의 융해 속도가 이례적으로 빨라졌다”며 “융해가 지속될 수록 지구 자전속도는 더 느려질 것”이라고 경고했다.

해수면 상승이 지구 자전속도에 영향을 끼친다는 주장은 오래전부터 지구물리학계에서 형성된 담론이다. 해수면 상승은 해저면과 바닷물 사이에서 생겨나는 마찰력을 증가시키기 때문에 지구의 자전속도를 늦춘다. 바닷물이 거대한 브레이크 역할을 하는 것이다. 미트로비카 교수는 “극동지역의 빙하가 녹아 이동하는 것은 스케이트 선수가 팔을 길게 뻗고 회전하는 것과 같다”며 “해수면이 상승할 경우, 자전축과 기조력도 영향을 받아 전체적으로 지구의 속도를 늦추게 되는 것“이라고 설명했다. 미트로비카에 따르면지난 100년 사이 지구의 자전 속도는 약 1.7밀리초 느려졌다. 자전축은 한 세기 사이 약 1㎝ 이동했다고 분석했다.

자연재해도 지구 자전속도를 늦추는 한 요인으로 꼽혔다. 미트로비카 교수는 “빙하 융해의 상승 속도와 지진 등 자연재해의 정도가 향후 지구 자전속도에 영향을 끼칠 것”이라고 지적했다. 실제로 미국 항공우주국(NASA)는 지난 2011년 일본 대지진으로 지구 자전속도가 1.8 밀리초 가량 느려지고 자전축이 약 10㎝ 움직였다고 분석했다.

한편, 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC)는 각국의 저탄소정책 이행 정도에따라 오는 2100년까지 세계의 빙하가 약 15~85% 녹아내릴 것이라고 관측했다. 미트로비카 교수는 “지구가 몇 밀리초 느려졌다고 사람들이 공포에 떨 것은 아니지만, 인간이 환경에 초래한 결과가 무엇인지는 확인할 수 있다”고 말했다.

※ 출처 : 2015년 12월 16일 헤럴드경제
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