지구의 구성 지각, 맨틀, 핵심인 외핵과 내핵

우리의 고향 행성인 지구는 항상 과학자와 탐험가 모두를 매료시켜 왔습니다. 우리가 표면에서 보는 친숙한 풍경 아래에는 여러 세대의 호기심을 불러일으키는 복잡하고 흥미로운 구조가 있습니다. 지구의 가장 바깥층부터 중심부까지 지구의 구조를 알아보겠습니다.

 

지각

표면에서 우리는 우리가 매일 걷는 층인 지각을 만납니다. 대륙과 해저로 구성된 지구의 지각은 끊임없이 이동하는 지각판으로 나누어져 있으며, 이는 지진, 화산 폭발, 산맥 생성으로 이어집니다. 단단해 보일 수도 있지만, 지각의 두께는 5~70km로 상대적으로 얇습니다. 주로 단단한 암석으로 이루어져 있지만, 눈에 보이는 것보다 더 많은 것이 있습니다. 우리 발 밑에는 매혹적이고 다양한 광물이 있으며, 화산 폭발을 기다리는 마그마라고 알려진 녹음 암석 덩어리도 있습니다.

대륙 지각 : 이 유형의 지각은 대륙을 구성하며 일반적으로 깊이가 30~70km로 더 두껍습니다. 그것은 주로 해양 지각에서 발견되는 암석보다 밀도가 낮은 화강암으로 구성됩니다. 이러한 낮은 밀도로 인해 대륙은 아래의 밀도가 높은 맨틀 위에 더 높이 "떠 있게" 되어 우리가 물 위에서 볼 수 있는 친숙한 풍경을 만들어냅니다.

해양 지각 : 세계의 바다 아래에는 훨씬 더 얇은 해양 지각이 있으며, 평균 깊이는 약 5~10km입니다. 이 지각은 주로 화강암보다 밀도가 높은 현무암으로 구성되어 있습니다. 해양 지각은 화산 활동을 통해 중앙 해령에서 지속적으로 생성되고 결국 지각판이 충돌하는 섭입대에서 소모됩니다.

지구의 지각은 하나의 연속된 조각이 아니라 지각판이라 알려진 여러 개의 크고 작은 판으로 나누어져 있습니다. 이 판들은 우리가 감지할 수 없는 속도에도 불구하고 끊임없이 움직이고 있습니다. 이 판들이 상호 작용하는 경계는 지진, 화산 폭발, 산맥 형성 등 지질 활동의 핫스폿입니다.

예를 들어, 태평양 판과 북미 판은 가장 잘 알려진 두 개의 지각 판이며, 두 판이 만나는 경계는 캘리포니아의 악명 높은 산 안드레아스 단층입니다. 이 판의 움직임으로 인해 이 지역에서 빈번한 지진이 발생합니다.

 

맨틀

지구의 지각 아래에는 약 2,900km 깊이까지 뻗어 있는 반고체 층인 맨틀이 있습니다. 느리고 변하지 않는 영역처럼 보일 수 있지만 맨틀은 결코 정적이 아닙니다. 지구 핵의 열은 맨틀 물질에 대류를 일으켜 지각판의 움직임을 유도합니다. 이 운동은 대륙의 생성, 바다의 열림과 닫힘, 대서양 중앙 해령과 같은 지질학적 특징의 형성을 담당합니다. 맨틀은 주로 규산염과 같은 다양한 광물로 구성되어 있으며, 더 깊은 곳에서는 강력한 압력과 열로 인해 이러한 광물이 이상한 결정체 구조로 변형됩니다.

맨틀은 주로 철과 마그네슘으로 구성된 규산염 광물로 구성되어 있습니다. 이러한 광물은 이 깊이의 높은 온도와 압력으로 인해 반고체 상태입니다. 맨틀은 주로 고체 상태에지만 지각처럼 단단하지는 않습니다. 대신 가소성이라는 특성을 나타내며, 이는 지질학적 시간 척도에 따라 천천히 흐를 수 있음을 의미합니다.

맨틀의 가장 흥미로운 특징은 대류가 존재한다는 점입니다. 대류는 지구의 핵에서 나오는 엄청난 열에 의해 반쯤 녹은 물질이 느리게 움직이는 거대한 순환입니다. 핵에서 나오는 열로 인해 일부 맨틀 물질의 밀도가 낮아져 상승하고, 더 차갑고 밀도가 높은 물질은 가라앉습니다. 이러한 움직임은 스토브에서 물이 담긴 냄비를 가열할 때 관찰할 수 있는 대류 흐름과 유사합니다.

맨틀의 물질 순환은 많은 지질 현상의 원인이 됩니다. 맨틀은 지구 표면에서 지각판의 움직임을 주도합니다. 따뜻한 물질이 상승하고 차가운 물질이 가라앉으면 지각판도 함께 끌어당겨집니다. 이 과정은 대륙 이동, 산맥의 생성, 해양이 개폐, 중부 대서양 능선과 같은 지질학적 특징의 형성을 담당합니다.

맨틀의 상부에는 아스테노권으로 알려진 특정 구역이 있습니다. 이 지층은 반 용융 상태이며 암석권 판(지각 포함)이 더 쉽게 움직일 수 있도록 하기 때문에 판구조론에 특히 중요합니다. 성층권의 가소성 덕분에 암석권 판은 그 아래 대류의 복잡한 상호작용에 따라 서로 미끄러져 지나가거나 충돌하거나 떨어져 나갈 수 있습니다.

맨틀 내 물질의 이동은 화산 활동의 원인이기도 합니다. 반쯤 녹은 물질이 지각을 뚫고 올라오면서 화산 아래의 마그마 방에 축적될 수 있습니다. 압력이 너무 커지거나 지각에 균열이 생기면 이 마그마가 폭발적으로 분출하여 화산 폭발을 일으킬 수 있습니다.

 

지구의 핵심

더 깊은 곳, 지구의 핵심이 있습니다. 이곳은 유해한 태양 복사로부터 우리를 보호하는 지구 자기장이 발생하는 곳입니다. 코어 자체는 외부 코어와 내부 코어의 두 가지 층으로 나뉩니다. 

외핵은 지표 아래 약 2,900 킬로미터까지의 깊이에서 지구 표면 아래 약 5,150 킬로미터까지 이어집니다. 이 층은 엄청난 압력에도 불구하고 액체 상태로 존재하며 지속적인 열은 방사성 물질 붕괴와 지구형성 과정에서 남아 있는 열로 외핵을 용융 상태로 유지합니다. 외핵의 액체 철과 니켈은 지구의 중요한 현상 중 하나인 지구의 자기장 생성을 담당합니다.

더 깊이 있는 내핵은 지구 표면 아래 약 5,150 킬로미터부터 지구의 중심 약 6,371 킬로미터까지 이어집니다. 놀랄 만큼 뜨거운 태양 표면과 과 비슷한 온도로 내핵은 고체 상태로 남아 있습니다. 이 보기 어려운 상태는 이 깊이세서의 엄청난 압력 때문에 철과 니켈이 결정체 고체 형태로 유지되기 때문입니다. 내핵은 대략 달 키기이며 외핵이 식고 고체로 변화함에 따라 서서히 커지고 있습니다.

외핵의 액체 철과 니켈과 놀라운 열은 지구의 자기장 생성에 중요한 역할을 합니다. 이 현상을 지다이나모 효과라고 합니다. 외핵 내부의 액체 금속이 열 및 대류 흐름에 의해 움직이면서 전기 전류를 생성합니다. 이 전기 전류는 지구 주변에 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 우리 행성의 생존에 중요합니다. 이것은 방사능 복사 및 우주에서 오는 유해한 복사를 지구 표면에서 멀리 배출하는 방패 역할을 하죠. 이 보호적인 자기장 없이는 대기가 천천히 없어지며 우리가 알고 있는 삶이 가능하지 않을 수도 있습니다.

 

결론

지구의 구조는 지구의 역동적인 성격과 수십억 년에 걸쳐 지구를 형성해 온 힘에 대한 증거입니다. 우리가 서 있는 지각부터 핵의 깊이까지, 각 층은 지구의 지질학, 기후, 심지어 거주 가능성에 이르기까지 중요한 역할을 합니다. 우리가 지구 구조의 비밀을 계속 연구하고 밝혀내면서 우리는 주변 세계와 그 지속적인 변화를 주도하는 힘에 대해 더 깊이 이해하게 됩니다. 단단한 땅에 한 발짝 내딛을 때, 우리의 발아래에는 탐험을 기다리고 있는 경이로운 세계가 있다는 것을 기억하십시오.