옐로우의 게시판

중국인 연구진, 지진파 연구로 내핵 구조 첫 규명


- 중국인 연구진은 지구의 내핵이 상부 내핵과 하부 내핵으로 나뉘며 두 부위에서 결정의 방향도 서로 다르다는 사실을 발견했다. - Lachina 제공

 

우주를 향한 거대 프로젝트가 경쟁적으로 진행되고 있는 가운데, 정작 우리가 밟고 서 있는 지구의 속사정을 밝히는 연구는 지지부진한 상태다. 이런 상황에서 중국인 지질학자들이 지구 속살의 새로운 비밀을 밝히는 데 성공했다.

송 시아오동 미국 어바나 샴페인 일리노이대 교수팀은 중국 난징대 연구진과 공동으로 지구 내핵이 상부 내핵과 하부 내핵으로 구분된다는 사실을 확인해 ‘네이처 지구과학’ 9일자에 발표했다.

반지름이 약 6400km인 지구에서 껍질에 해당하는 지표는 35km 정도에 불과하다. 지표 밑에는 두꺼운 맨틀이 있고 그 아래엔 외핵과 내핵이 존재한다. 지금까지 내핵은 반지름이 달(1700km)보다 조금 작은 1300km 정도이며 고체 상태의 철 덩어리로 존재한다고 알려졌다.

이번에 연구진은 내핵이 상부 내핵과 하부 내핵으로 다시 한번 나뉜다는 사실을 확인했다. 앞서 다른 연구진이 제기한 주장에 대해 구체적인 증거를 제시한 셈이다.

연구진이 사용한 도구는 지진파다. 병원에서 몸속을 살피기 위해 초음파를 이용하는 것처럼 지구의 내부를 관찰하기 위해서는 지진파가 주로 쓰인다. 연구진은 1992~2012년 발생한 지진에서 나온 지진파 정보를 지구상의 57개 지점에 흩어진 지진계를 이용해 분석했다.

특히 지표면의 한 점을 출발해 내핵을 통과한 뒤 반대편 지표에 부딪혀 원래 위치로 돌아온 파(Ⅰ2)와 내핵을 통과할 때 외핵과의 경계에서 한 번 반사되는 과정을 거친 파(Ⅱ2)의 시간 차에 집중했다. 둘은 내핵 외의 지역에서는 경로가 거의 일치하기 때문에 내핵의 구조를 살피기 적합하다.

연구진은 지진계의 위치에 따라 두 파의 도달 시간이 다르다는 점에서 내핵에는 지진파가 내핵을 통과하는 방향에 따라 속도가 달라지는 ‘이방성(anisotropy)’이 나타난다는 사실을 발견했다. 또 내핵의 바깥에 해당하는 상부 내핵의 결정은 남북 방향을 향하고 하부 내핵은 결정이 동서 방향을 향한다는 사실도 확인했다.

송 교수는 “이방성은 물질의 구조와 성분에 따라 달라지기 때문에 내핵의 구조와 조성을 이해하는 데 중요한 근거로 활용될 수 있다”고 설명했다.

이준기 서울대 지구환경과학부 교수는 “내핵이 만들어지는 과정에서 큰 변화를 겪었다고 유추할 수 있는 만큼 이번 발견은 지구가 어떻게 만들어지고 어떻게 진화해 왔는지를 밝히는 데 기여할 것”이라고 말했다.

※ 출처 : https://www.dongascience.com/news.php?idx=6099