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지구의 중심, 핵을 이루는 금속물질

지구의 지각이란?

우리가 걷고 생활하는 지구는 흙으로 이루어졌다고 생각할 수도 있지만, 오히려 금속으로 이루어졌다고 말하는 게 정확히는 맞습니다. 지구는 금속과 비금속으로 나누어져 있습니다. 인간의 눈으로는 비금속적인 요소가 다수인 겉 표면의 지각 일부분만 보고 있으며 지구는 지각 이외에도 맨틀, 외핵, 내핵으로 이루어져 있습니다. (며칠 전까 지만 해도 지구는 4가지 핵으로 구성되었다고 학설적으로 알려져 있었습니다. 그러나 중심에 다른 물질이 있는 가설이 정설로 확인되었으며, 이것이 핵 안의 또 다른 물질이라 보도되었습니다. 지름 650km를 가졌다고 합니다.) 그리고 각각의 층을 형성하는 주요 물질은 각기 다른 금속으로 이루어져 있으며, 이는 지구에 자기장을 만들어 내는 핵심역할을 합니다. 지구에 생명체가 살 수 있는 조건을 만들어 주는 것입니다. 지구 외부에 보호막처럼 자기장이 형성된 덕분에 태양의 유해성 물질(감마선, 자외선)로부터 지구의 생물을 유지할 수 있는 역할을 하게 됩니다. 이는 지구의 핵이 금속을 띈 자석의 형태로 이루어져 자기장이 발생할 수 있다는 걸 알 수 있습니다. 그렇다면 각각의 층이 어떤 금속 물질로 이루어졌는지 자세히 알아보도록 하겠습니다.

지구의 5가지 층과 구성물질과 살아있는 금속

금속이 살아있다고 한 것에 대해 의문을 품으실 수 있습니다. 이렇게 쓴 이유는 지구를 유지시키는 심장의 역할을 하고 있다고 해도 과언이 아니기 때문입니다. 지구를 뛰게 하는 핵심 구성물질에 대해 알아보도록 하겠습니다. 첫 번째로, 약 40000km의 둘레를 가지고 있는 지각은 평균온도 15℃이며 +,- 100℃가 넘지 않습니다. 지각은 대륙지각과 해양지각으로 나눌 수 있습니다. 대륙지각은 지구에서 가장 많은 금속인 알루미늄이 가장 높은 비율로 이루어져 있습니다. 오랜 화산활동으로 인해 철과 마그네슘이 침식되었다고 합니다. 그렇다면 해양지각은 반대로 화산활동으로 인해 내려간 비교적 가벼운 금속들로 이루어져 있으며, 희토류나 우라늄등이 상당 부분 존재합니다. 두 번째로, 지각과 외핵 사이에 위치한 맨틀은 지표의 30km ~2900km 까지를 기준으로 하며, 온도는 100℃~ 4000℃에 이릅니다. 이는 외핵과 가까워질수록 온도가 높아집니다. 지각과 다르게 주로 철과 마그네슘으로 이루어져 있으며, 감람석 또한 많은 비율로 존재합니다. 세 번째, 외핵은 맨틀과 내핵에 위치하며, 지구의 2550km 내부 까지를 말합니다. 액체인 용융상태로 존재하며, 금속으로는 철과 니켈로 이루어져 있습니다. 여기서 지구의 심장이라 할 수 있는 최대의 자기장이 발생할 것으로 추측되고 있으며 자기장의 중심이 되는 부분인 만큼 지각에서의 보다 약 50배 이상 높을 것이라 알려져 있습니다. 네 번째, 내핵은 외핵과는 다르게 고체의 형태이며, 지구의 5100km 내부입니다. 6900℃까지 올라가며 높은 밀도로 인해 초이온(고체이며 액체인 상태입니다.)을 유지합니다. 마지막으로 최근 가설이 입증된 5번째 핵은 아직 연구 중인 것으로 알려져 있습니다.

위서에 알 수 있듯이 아름답고 평화로운 숲과 바다아래에 대비되는 우리가 보지 못하는 더욱 거대한 지구는 금속으로 이루어졌다고 해도 과언이 아닙니다. 행성의 핵은 서서히 식어가며 언젠가는 자기장이 없어져 숲과 바다가 마르게 될 수도 있습니다.(물론 아주 오랜 시간이 걸리겠지요.) SF영화 더코어에서 나온 이야기처럼 핵에 다시 열을 가할 날이 올 수도 있습니다. 이렇듯 차가운 금속도 우리의 자연과 마찬가지로 살아 숨 쉬는 하나의 물질이라고 생각됩니다.