지구 핵 내부에서 발견된 도넛 모양의 영역은 행성 자기장에 대한 이해를 심화시킵니다

호주국립대학교(ANU)의 과학자들은 우리 발 아래 수천 킬로미터 떨어진 지구의 액체 핵 내에서 도넛 모양의 영역을 발견하여 지구 자기장의 역학에 대한 새로운 단서를 제공했습니다.

지구의 액체 코어 내부 구조는 저위도에서만 발견되며 적도와 평행하게 위치합니다. ANU 지진학자에 따르면, 이 현상은 지금까지 발견되지 않은 채 남아 있습니다.

지구에는 고체층인 내부 코어와 액체층인 외부 코어의 두 가지 핵심층이 있습니다. 지구의 핵을 둘러싸고 있는 것은 맨틀이다. 새로 발견된 도넛 모양의 지역은 액체 핵이 맨틀과 만나는 지구 외핵의 꼭대기에 있습니다.

연구 공동저자이자 ANU 지구물리학자인 흐르보예 트칼치치(Hrvoje Tkalčić) 교수는 새로 발견된 지역에서 감지된 지진파가 액체 외핵의 나머지 부분보다 느리다고 말했습니다.

“이 지역은 적도면과 평행하게 위치하며 저위도에 국한되어 있으며 도넛 모양을 하고 있습니다.”라고 그는 말했습니다.

"우리는 도넛의 정확한 두께를 모르지만 핵-맨틀 경계 아래 수백 킬로미터에 도달한다고 추론했습니다."

ANU 과학자들은 전통적인 지진파 관측 기술을 사용하고 첫 1시간 내에 지진에 의해 생성된 신호를 관찰하는 대신 지진 발생 시간 이후 몇 시간 후에 파형 간의 유사성을 분석하여 독특한 발견을 이끌어 냈습니다.

"파도 경로의 기하학적 구조와 외핵의 볼륨을 어떻게 통과하는지 이해함으로써 우리는 지구를 통과하는 파동의 이동 시간을 재구성하여 새로 발견된 지역의 지진 속도가 낮다는 것을 입증했습니다."라고 Tkal?i? 교수는 말했습니다.

“이전 연구에서는 대규모 지진 발생 후 1시간 이내에 일반적으로 갇힌 파동을 관찰하여 외핵의 부피 범위가 적은 데이터를 수집했기 때문에 지금까지 특이한 구조가 숨겨져 있었습니다.

"우리는 대규모 지진 후 여러 시간 동안 반향파를 연구했기 때문에 훨씬 더 나은 체적 범위를 달성할 수 있었습니다."

연구 공동 저자인 마샤오롱(Xiaolong Ma) 박사는 이번 발견으로 지구 자기장의 역학에 대한 몇 가지 미스터리가 밝혀졌다고 말했습니다.

마 박사는 “지구 외핵에는 아직 풀리지 않은 미스터리가 남아 있으며 이를 위해서는 지진학, 광물물리학, 지자기학, 지구역학 등 다양한 분야의 노력이 필요하다”고 말했습니다.

외핵은 주로 액체 철과 니켈로 이루어져 있으며 전기 전도성 액체의 활발한 움직임은 지구 자기장을 생성하여 지구 주위를 보호하고 모든 생명체를 유지하는 데 도움을 주며 해로운 태양풍과 유해한 방사선으로부터 지구를 보호합니다.

과학자들은 가벼운 화학 원소를 포함하여 지구의 외핵 구성에 대해 더 많이 아는 것이 자기장을 이해하고 자기장이 잠재적으로 멈추거나 약해질 수 있는 시기를 예측하는 데 필수적이라고 믿습니다.

"액체 코어 내의 이러한 낮은 속도는 지진파 속도를 늦추는 가벼운 화학 원소가 이 지역에 집중되어 있음을 의미하기 때문에 우리의 연구 결과는 흥미롭습니다. 이러한 가벼운 원소는 온도 차이와 함께 액체를 휘젓는 데 도움이 됩니다. 외핵"이라고 Tkalčić 교수는 말했습니다.

"자기장은 지구 표면에서 생명이 유지되는 데 필요한 기본 요소입니다.

"지구 자기장의 역학은 과학계의 큰 관심 분야이므로 우리의 결과는 지구와 다른 행성의 자기장에 대한 더 많은 연구를 촉진할 수 있습니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240830164142.htm