운동

 

태양계의 초기의 모습을 보여주는 원시행성계원반(Protoplanetary disk)의 상상도. <출처: (cc) ESO> 

 

별의 일생

 

태양계의 시작과 종말을 시간 순으로 담은 그림. 단, 그림에서 태양의 크기는 정확하지 않다.
적색거성이 된 태양은 현재보다 지름이 200배에 달하여 지구 공전 궤도의 2배 가량이 될 것으로 예측된다. 

태양의 일생을 나타낸 그림. 현재 태양은 태어난 지 약 46억년이 되었으며
앞으로 50~70억년 후에는 적색거성으로 부풀어 오른 후 행성상성운을 거쳐 백색왜성으로 조용히 수명을 다할 것으로 예측된다.
<출처: (cc) Tablizer & Ksiom at Wikipedia.org>

자전

프랑스 파리에 있는 판테온에 설치된 푸코의 진자. 지구의 자전에 대한 확실한 실험적 증거다.

북반구의 태풍이 모두 반시계방향으로 도는 것은 코리올리 힘 때문이며, 이는 지구가 자전하는 증거다.

공전

지구의 공전으로 광행차가 발생한다.

세차운동

지구는 약 2만 6천년 주기로 세차운동을 한다. 즉, 지구의 축 자체가 회전한다.

세차운동에 따라 시간이 지나면 북극성도 변한다. 현재는 작은곰자리 알파별(폴라리스)이 북극성이나, 서기 4000년 경에는 케페우스(세페우스)자리 감마별이 ‘북극성’이 된다.

 

 

우리는 지구 표면이 바다와 육지로 이루어져 있으며 이를 대기가 둘러싸고 있다는 것을 잘 알고 있다. 그렇다면 과연 지구의 내부는 어떤 물질로 이루어져 있고 그 모습은 어떠할까? 이번 시간에는 지구의 내부구조에 대해 알아보도록 하자.

 

지구의 내부의 상상도  <출처: UK Space Agency>	지구의 내부구조 <출처: (cc) Dake at Wikipedia>

 

 

 

대륙지각과 해양지각의 분포.

 

 

 

지구 자기장. 지구자기장은 액체금속으로 된 외핵이 회전하여 발생하는 전류가 만들어낸다.

 

 

내핵 외핵과 지구 중심 사이의 구간으로, 5,155km부터 6,371km 깊이에 해당하며, 두께는 1,216km이다. 온도는 5,500°로 태양의 온도와 비슷하다. 내핵은 달 정도의 크기로, 주로 철과 니켈 등으로 이루어지며 산소나 황, 규소 같은 원소와 화합물을 이루고 있을 것으로 여겨진다. 내핵은 고체 상태로 존재하는데, 외핵에 녹아 있는 철 성분이 1초에 1,000톤 정도의 규모로 천천히 굳으면서, 내핵의 크기는 점점 커지고 있다.     지구 내부구조의 과거와 미래 원시지구의 내부구조는 현재와는 사뭇 달랐을 것이다. 크고 작은 소행성들의 충돌에 의해 합쳐지고 부서지는 과정을 반복하면서 형성된 지구는 초기에는 소행성들의 충돌열, 지구가 수축하면서 내보낸 열 그리고 방사성 동위원소의 붕괴열 등에 의해 지구의 깊은 곳까지 마그마가 녹은 상태를 이루고 있었을 것으로 여겨진다. 그 후 밀도가 높은 철과 니켈 등은 점차 지구 중심부로 내려가 핵을 만들고 상대적으로 가벼운 규산염 광물은 맨틀을 만들었다. 지표면에서는 충돌하는 소행성의 수가 감소하고 원시지구의 표면이 식으면서, 현무암질의 원시지각과 원시해양이 만들어졌다. 외핵을 이루고 있는 액체금속 성분은 지구형성 초기부터 지금까지 조금씩 굳고 있으며 이로 인해 내핵의 크기는 점점 커지고 있다. 지난 46억년 동안 고체로 변한 외핵의 양은 전체의 5% 미만에 불과하지만, 만약 지구의 미래에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인들을 모두 제거하고 오로지 외핵에 의한 지구내부의 변화만을 고려한다면, 아마도 먼 미래에 지구의 내부는 지각, 맨틀 그리고 핵으로 이루어지게 될 것이다.