과학자들은 '탁구공처럼' 행성을 통해 반사되는 지진파를 사용하여 지구의 가장 안쪽 핵의 직경을 계산했습니다.

과학자들은 지진의 강력한 파동을 이용하여 지구의 가장 안쪽 층을 측정했으며 우리 행성의 중심이 725km 너비의 단단한 철-니켈 합금 공이라는 것을 발견했습니다.

이전에 많은 연구자들은 지구가 지각, 맨틀, 액체 외핵 및 고체 내핵의 네 가지 뚜렷한 층을 가지고 있다고 믿었습니다. 그러나 지난 수십 년 동안 과학자들은 내부 코어가 실제로 내부 코어와 가장 안쪽 내부 코어라고 하는 두 개의 층으로 구성되어 있다고 제안했습니다.

현재 Nature Communications 저널에 게재된 논문에서 화요일(2월 21일) 연구원들은 이 가장 안쪽 코어를 측정하기 위해 전 세계의 지진 또는 지진파 데이터를 조사했습니다.

지진이 발생하면 암석을 통과하는 에너지 파동이 발생합니다. 이 파도는 암석을 구성하는 광물의 종류와 암석이 더 단단한지 부드러운지에 따라 다른 속도로 움직입니다. 특정 종류의 지진파는 액체를 통과할 수 없으므로 액체층에서 반사됩니다. 지진파가 지구를 통과하는 방식을 연구하면 행성 표면 아래 깊은 곳에 어떤 뚜렷한 층이 존재하는지 알 수 있습니다.

예를 들어, 과학자들은 이전에 지구의 자기장을 생성하는 지구 외핵의 휘젓는 액체 철을 발견하기 위해 지진파를 사용했습니다. 지진파는 또한 열에도 불구하고 막대한 압력 하에서 견고하게 유지되는 내핵을 밝혀냈습니다.

새 논문에서 연구자들은 "강력한 지진이 탁구공처럼 앞뒤로 지구 반대편으로 튀어오르는 지진파를 처음으로 관찰했다"고 연구의 주 저자인 Thanh-Son Pham이 말했다 .캔버라에 있는 호주국립대학교의 지구물리학자인 는 라이브 사이언스에 이메일을 통해 말했습니다.

특히 2017년 솔로몬 제도 인근을 강타한 규모 7.9 지진의 지진파는 지구 전체 직경에 여러 번 울려 퍼졌습니다. 알래스카 반도와 유럽 알프스의 지진 네트워크는 연구원들이 잔향파를 볼 수 있도록 도왔고, 이러한 반사파를 통해 연구자들은 지구 내부 코어 내 두 개의 뚜렷한 층을 관찰할 수 있었습니다.

연구원들은 지진파가 약 725km의 지역에서 가장 안쪽 코어를 통과할 때 이동하는 각도에 따라 서로 다른 속도로 움직인다는 점에 주목했습니다. 내핵의 외층에서 파도는 극에서 극으로 가장 빠르게 이동했고 적도 방향에서 가장 느리게 이동했습니다. 한편 가장 안쪽 층에서 파도는 지구 축에서 약 50도 떨어진 각도에서 가장 느리게 움직였습니다.

Pham은 내부 코어의 외부층과 가장 안쪽 내부 코어의 외부층을 통해 이동하는 파동의 다른 거동은 화학적으로 동일할 수 있지만(철-니켈 합금으로 만들어짐) 이러한 층의 결정 구조가 다르다는 것을 시사한다고 Pham은 말했습니다.

"이 연구는 지구 내부 코어의 외부 껍질과 뚜렷한 질감을 가진 내부 금속 공의 존재에 대한 증거를 강화합니다."라고 Pham은 말했습니다.

지구의 구조는 약 46억년 전에 행성이 형성된 후 냉각되면서 진화했습니다. 지구가 냉각됨에 따라 철과 니켈과 같은 무거운 원소는 내부로 이동하여 내부 및 외부 코어를 생성하는 반면 지구 표면에서 암석의 대부분을 구성하는 실리콘과 같은 가벼운 원소는 상승했습니다.

지구의 가장 안쪽 핵에 대한 새로운 관점은 행성 역사 초기의 사건이 그것의 형성에 영향을 미쳤다는 것을 암시할 수 있으며, 그 아이디어는 내핵이 언제 어떻게 형성되었는지에 대해 우리가 알고 있는 것을 바꿀 수 있다고 Pham은 말했습니다.

그러나 현재 어떤 종류의 사건이 내부 코어 내에 뚜렷한 층을 만들 수 있었는지, 또는 언제 알 수 있는 방법이 없다고 Pham은 말했습니다. 과학자들은 지구의 코어가 약 10억년 전에 형성되었다고 생각하지만 코어의 진화에 대한 자세한 내용은 잘 이해되지 않습니다. 따라서 가장 안쪽 코어를 변경한 이벤트가 언제 발생했는지 말하기는 어렵습니다. 그러나 지진계의 글로벌 네트워크가 성장함에 따라 더 많은 지진 데이터가 내부 코어의 성장에 대한 자세한 내용을 밝히는 데 도움이 될 것입니다.

"가능한 글로벌 이벤트의 정확한 일정은 매우 불확실합니다."라고 Pham은 말했습니다. "이러한 질문에 답하는 것은 지구의 진화를 이해하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다."