지구는 상부의 지각과 맨틀 아래에 직경 약 7000km의 핵을 가지고 있는데 액체의 외핵이 지하 2900km~5100km, 고체의 내핵이 지하 5100km~6400km에 위치하고 있다고 생각되고 있습니다. 이 내핵은 지구의 다른 부분보다 빠른 속도로 독자적으로 회전하고 있다고 생각되고 있었는데 새롭게 발표된 논문에서는 지난 10년간 내핵의 불가사의한 회전이 정지되었다고 보고되었습니다.
Multidecadal variation of the Earth’s inner-core rotation | Nature Geoscience
https://doi.org/10.1038/s41561-022-01112-z
Has Earth’s inner core stopped its strange spin?
https://doi.org/10.1038/d41586-023-00167-1
Earth's Inner Core May Right Now Be in The Process of Changing Direction : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/earths-inner-core-may-right-now-be-in-the-process-of-changing-direction
Earth's Inner Core May Right Now Be in The Process of Changing Direction
Few of us give much thought to Earth's swirling, spinning contents until some sudden movement, an earthquake or a volcanic eruption, jolts us to our senses.
www.sciencealert.com
덴마크의 지진학자인 잉게 레이먼 씨는 1936년 지구 내부에서의 지진파의 전파(전파)속도가 5100km 부근에서 급격하게 변화하고 있는 것을 발견해 지구의 핵이 외핵과 내핵의 2층으로 나뉘어져 있다는 사실을 발견했습니다. 지구의 가장 중심에 있는 내핵은 달만한 크기로 매우 높은 압력 하에서 96%가 고체인 철로 구성되어 온도는 6000도 이상으로 태양의 표면 온도에 필적하는 것으로 알려져 있습니다. 1996년 당시 일리노이 대학의 연구자였던 Xiaodong Song 씨와 컬럼비아 대학의 Paul Richards 씨는 지구의 내핵은 맨틀보다 빠른 속도로 회전하고 있다는 논문을 발표했습니다. 이 연구결과는 특정 지역에서 발생한 지진파가 수천 km 떨어진 관측지점에 도달하는 시간의 변화를 1960년대 이후의 데이터로 분석한 결과에 근거한 것입니다. 내핵이 움직이지 않으면 지진파의 이동속도는 변하지 않을 것이지만 1960년대~1990년대에 걸쳐 지진파의 이동시간이 변화하고 있었던 것을 Song 씨는 발견했습니다.
후속 연구에서 내핵은 맨틀에 비해 지구 1주 360도에 대해 연간 10분의 1도 정도 빠르게 회전하는 것으로 나타났지만 모든 연구자가 내핵은 맨틀보다 빠르게 회전한다는 이 가설에 동의하는 것은 아닙니다. 또 다른 연구에서는 내핵의 회전은 항상적인 현상이 아니라 일시적인 것으로 제안되었으며 내핵의 고속회전은 없으며 지진파의 변화는 내핵 표면의 물리적 변화로 인한 것이라는 논문도 발표되기도 했습니다.
또 2022년에 발표된 논문에서는 1969~1971년에 걸쳐 미국의 핵실험에서 생성된 지진파의 데이터로부터 지구의 내핵은 이 시기에 역회전하고 있고 맨틀보다 천천히 회전하고 있다고 보고했습니다. 이 논문에서는 1971년 이후로 내핵의 회전속도가 상승하기 시작했다고 추정했습니다.
그리고 새롭게 베이징 대학의 지구물리학 교수가 된 Song 씨와 연구자 Yi Yang 씨는 1995년~2021년에 걸쳐 관측된 지진파의 데이터를 분석한 결과에서 2009년경부터 지진파의 이동시간에 변화가 보이지 않는다는 점을 발견했습니다.
지진파의 이동시간에 변화가 보이지 않게 되었다는 것은 내핵이 맨틀에 대해 고속으로 회전하지 않게 되어 같은 속도로 회전하게 되었다는 것을 시사합니다. 비슷한 결과가 지구상의 여러 지점에서 관측되고 있으므로 Song 씨는 이것이 행성 전체의 현상이며 내핵 표면의 국소적 변화가 아니라고 주장했습니다.
데이터는 내핵의 회전속도가 느려졌을 뿐만 아니라 역회전하는 과정에 있을 가능성도 시사합니다. Song 씨 연구팀은 “내핵 자전이 최근 10년간 거의 멈추고 1970년대 초부터 전기를 맞이해 수십 년 주기의 되풀이를 하고 있을 가능성을 시사하는 놀라운 관측결과가 나타났다"며 내핵의 회전이 약 70년간의 주기성이 보이는 하루의 길이나 자기장의 변화와 관련되어 있을 가능성이 있다고 주장했습니다.
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