지구의 내부 코어는 자체 속도로 회전하며 매우 뜨겁고 생명을 보존하는 데 도움이 될 가능성이 높습니다.
지구는 어떻게 자기장을 그렇게 빨리 회복할 수 있었습니까?
과학자들은 점점 더 그렇게 믿기 시작하고 있습니다.이것은 지구 내부 핵의 출현 때문이었습니다. 이는 용융된 외핵 내부에 있는 단단한 철로 이루어진 구체입니다. 후자는 행성의 자기장을 생성하는 끓어오르는 금속으로 구성됩니다.
연구자들은 내부 코어가행성 자체가 탄생한 지 약 40억년 후에 나타났습니다. 1년에 몇 밀리미터씩 천천히 자랐습니다. 과학자들은 이것이 외핵의 활동을 유도하고 자기장의 힘을 증가시켰다고 믿습니다.
"내핵이 자기장을 회복지구: 그리고 그것은 진화에서 가장 적절한 순간에 일어났다고 로체스터 대학의 지구 물리학자인 존 타두노(John Tarduno)는 말합니다. "만약 형성되지 않았다면 어떻게 되었을까요?"
과학자들은 여전히 내부의 방법과 이유를 궁금해하고 있습니다.코어는 이 기간 동안 나타났습니다. ANU(Australian National University)의 지진학자인 Hrvoe Tkalcic은 "내핵은 행성 안의 행성입니다."라고 말했습니다. “자체 지형, 자체 회전 속도 및 구조가 있습니다. 우리 발 밑에 있지만 어떻게 작동하는지 이해하지 못하는 것이 여전히 많이 있습니다."
우리의 내부 "행성"은 어떻게 연구됩니까?
내부 코어를 연구하기 위해 연구자들은 내부 코어를 관통하거나 반사되는 지진이나 핵 실험에서 발생하는 희귀한 지진파를 사용합니다.
그래서 지진학자들은 내부 핵이행성의 나머지 부분과 독립적으로 회전합니다. 컴퓨터 모델을 사용하여 그들은 그 구조와 고압 하에서 철 합금의 비정상적인 거동을 예측했습니다.
오랫동안 인류는 불완전한지구의 내부 구조에 대한 아이디어. 덴마크 지진학자 Inge Lehmann은 1930년대 초반이 되어서야 새로운 다양한 P파 또는 압력파를 발견했습니다. 그들은 지구의 핵이 완전히 액체가 아니라는 점을 지적했습니다. 1936년까지 Lehmann은 지구에 단단한 내핵이 있다는 결론을 내렸습니다. 또한 연구자들은 내핵을 통과하는 P파가 매년 약간 가속된다는 사실을 발견했습니다. 이것은 한 가지 방법으로만 설명될 수 있습니다. 내핵은 나머지 행성보다 빠르게 회전하며, 연간 약 1°입니다. 400년마다 그들은 1996년 네이처 페이퍼에서 내핵이 지구 내부에서 추가적인 혁명을 일으켰다고 제안했습니다.
이 발견은 많은 지구물리학자들에게 충격을 주었습니다.내핵은 맨틀과 같은 속도로 회전한다고 가정했습니다. 회전을 연구하면 내부 코어가 외부 코어에 어떻게 연결되고 자기장에 영향을 미치는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 또한 지구의 자극이 때때로 방황하고 뒤집히는 이유를 설명합니다.
그럼 내핵이 지구보다 빠르게 움직이고 있는 것 맞죠?
설마.Yi Yang 연구원은 나중에 세계에서 가장 광범위한 지진 데이터베이스를 편집했습니다. 이를 분석한 결과, 양 교수는 내핵이 맨틀과 같은 속도로 회전한다는 사실을 발견했습니다. 그런 다음 훨씬 더 특이한 사실이 나타났습니다. 2021년 연구에 따르면 내부 핵은 지구의 나머지 부분보다 연간 약 0.05°씩 느리게 회전하고 있었습니다.
연구자들은 추측하기 시작했습니다.내부 코어에는 자체 리듬이 있습니다. 수십 년 동안 전파 천문학자들은 지구 자전의 미세한 변화를 추적해 왔습니다. 그들은 우주 참조 시스템에 따라 관찰되었습니다. 그들은 멀리 떨어진 우주 물체의 위치 변화를 추적했습니다. 연중 변동의 대부분은 허리케인과 지진에 의한 것이지만, 쉽게 설명할 수 없는 작고 규칙적인 6년 변동이 있습니다.
Academia Sinica의 측량사인 Benjamin Chao는 "아직 왜 이런 일이 발생하는지 모르지만 모두가 핵심에 베팅하고 있습니다."라고 말했습니다.
내부 코어는 무엇으로 구성되어 있습니까?
내부 코어는 가장 금속성있는 장소입니다.지상에. 그것은 외부 금속보다 훨씬 더 많은 금속을 포함합니다. 둘 다 주로 철로 만들어졌으며 니켈이 살짝 가미되어 있습니다. 또한 철에는 산소, 탄소 및 규소와 같은 가벼운 원소가 미량 포함되어 있다고 믿어집니다.
철이 성장에 결정화되면내부 코어의 표면에서 이러한 요소 중 일부를 자체에서 방출합니다. 결과는 거의 순수한 철입니다. 그것은 소금물 양동이에서 얼음이 형성되는 것과 같습니다. 소금물을 대체하고 대부분 신선한 물이 됩니다. 코어에서 방출된 요소는 철보다 가볍습니다. 상승하고 앞으로 돌진합니다. 이 과정은 최대 80%의 대류를 일으켜 지구 자기장을 생성합니다.
대류는 일종의 열 전달 및 열 전달이며, 그 동안 내부 에너지는 제트와 물질 자체의 흐름에 의해 전달됩니다.
내핵에 대해 우리가 아직 모르는 것은 무엇입니까?
남은 철분은 어떻게 되나요? - 이 주제에 관해지속적인 논쟁이 있습니다. 주철 프라이팬에 있는 것과 같은 지구 표면의 철 원자는 입방체 구조를 가지고 있습니다. 그러나 작은 철 샘플이 두 개의 다이아몬드 사이에 압착되어 내부 핵과 유사한 압력이 생성되면 원자는 스스로 육각형으로 재배열됩니다.
어려운 점은 아직 아무도University College London의 전산 광물 물리학자인 Lidunka Vochadlo는 철이 압축되는 동시에 수천도까지 가열될 때 철에 어떤 일이 일어나는지 알고 있다고 말합니다.
이러한 조건은 실험실에서 재현하기 어렵습니다.다이아몬드의 탄소는 가열될 때 종종 철을 오염시키기 때문이라고 Vochadlo는 말했습니다. 그의 팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 실행하고 육각형 또는 육각형의 모양이 내핵 조건에서 가장 안정적인 구조임을 발견했습니다. 이 모델은 또한 순철이 녹는점의 98%일 때 부드러워진다는 것을 보여줍니다.
예를 들어, 물은 그 지점 아래로 냉각되어야 합니다.얼어 얼음이 형성됨. 연구자들은 철이 내부 핵보다 거의 1,340°C 더 차가우면 철이 육각형 모양으로 응고될 수 없다고 제안했습니다. 2022년 초, 내부 핵에 축적된 철이 육각형 형태로 전환되기 전에 먼저 입방체 형태로 결정화될 수 있음을 시사하는 원자 규모 모델링이 발표되었습니다.
내핵과 지구 생명체는 어떻게 연결되어 있을까?
5억 6,500만 년 전 로렌스의 세인트 강 북쪽 기슭에 나타난 화산 지형의 정보에 따르면 당시의 자기장은 오늘날의 10분의 1 수준이었습니다.
아마도 외부적인 요인 때문이었을 것이다.카네기 과학 연구소의 지구 역학자인 피터 드리스콜(Peter Driscoll)은 핵이 빠르게 열을 잃어가고 있다고 말했습니다. 만약 지구 자기장이 완전히 사라진다면, 진화하는 생명체는 태양 플레어로 인한 방사선에 심하게 노출될 것입니다. 방사선량이 증가하면 모든 생명에 귀중한 자원인 산소가 고갈될 수 있습니다.
불과 3000만년 후 자기장의 세기는필드는 현재 값의 70%로 증가했습니다. 같은 시기에 생명의 활발한 발전은 지구에 혁명을 일으켰습니다. 그때 대부분의 동물 그룹이 시작되었고 최초의 육상 종이 나타났습니다.
아마도 초기 세계와 모든 생명체는지구상에 존재하는 것은 우리 발 아래 5,000km 아래에 위치한 내부 철심 덕분입니다. 이제 연구자들은 실험실에서 핵심에서 발견된 조건을 재현하려고 노력하고 있습니다. 이는 어렵지만 필요한 작업입니다. 이러한 실험을 통해 연구자들이 이전에 수학적 모델을 기반으로 내린 결론을 확인할 수 있습니다.