우리가 사는 별, 지구(Earth)

우리가 사는 별, 지구(Earth)

지구는 지름이 약 12,760km인 중간 크기의 행성입니다(그림 1). 내부 또는 지상 행성들 중 하나로서, 그것은 주로 철, 실리콘, 산소와 같은 무거운 원소들로 구성되어 있는데, 이것은 가벼운 원소인 수소와 헬륨에 의해 지배되는 태양과 별의 구성과는 매우 다릅니다. 지구의 궤도는 거의 원형이며, 지구는 표면에 액체 상태의 물을 지탱할 수 있을 정도로 따뜻하다. 그것은 우리 태양계에서 너무 뜨겁지도 춥지도 않은 유일한 행성이지만, 우리가 알고 있는 생명체의 발달에 "적합한" 행성이다. 지구의 기본 특성 중 일부는 표 1에 요약되어 있다.

지진파

지진파는 충돌한 종을 통해 음파처럼 행성을 통과합니다. 음의 주파수가 종이 만들어지는 물질과 어떻게 구성되느냐에 따라 다르듯이 행성의 반응은 그것의 구성과 구조에 따라 달라진다. 과학자들은 다양한 장소에서 지진파를 관찰함으로써 파동이 이동한 층에 대해 알 수 있다. 이러한 진동 중 일부는 표면을 따라 이동하고 다른 일부는 내부를 직접 통과합니다. 지진 연구에 따르면 지구 내부는 그림 2와 같이 서로 다른 구성을 가진 여러 개의 서로 다른 층으로 구성되어 있다. 파동이 지구 내부의 다른 물질을 통과하면서, 망원경 렌즈의 빛의 파동처럼 파동이 휘어져서 지구의 지진 관측소가 파동을 받고 다른 지진 관측소가 "그림자"에 놓이게 됩니다. 지진계 네트워크에서 파동을 감지하는 것은 과학자들이 액체와 고체층을 보여주면서 지구 내부의 모형을 만드는 데 도움을 준다. 이런 유형의 지진 영상은 신체 내부를 볼 때 사용되는 영상인 초음파와 다르지 않다. 맨 위 층은 지각으로 우리가 가장 잘 알고 있는 부분이다. 해양 지각은 지구 표면의 55%를 덮고 있으며 대부분 바다 밑에 가라앉아 있다. 그것은 전형적으로 두께가 약 6킬로미터이고 현무암이라고 불리는 화산암으로 구성되어 있다. 화산 용암의 냉각에 의해 생성된 현무암은 주로 실리콘, 산소, 철, 알루미늄, 마그네슘 원소로 만들어진다. 대륙 지각은 표면의 45%를 덮고 있으며, 그 중 일부는 바다 밑에 있다. 대륙 지각의 두께는 20에서 70 킬로미터이고 주로 화강암이라고 불리는 다른 종류의 규산염으로 구성되어 있습니다. 해양성 및 대륙성 암석의 밀도는 일반적으로 약 3g/cm3이다(비교적으로 물의 밀도는 1g/cm3). 지각은 지질학자들이 연구하기에 가장 쉬운 층이지만, 지구 전체 질량의 약 0.3퍼센트만을 차지한다.

 

맨틀

맨틀이라고 불리는 고체 지구의 가장 큰 부분은 지각의 바닥에서 아래로 2900 킬로미터 깊이까지 뻗어 있다. 맨틀은 다소 단단하지만, 그곳에서 발견되는 온도와 압력에서 맨틀 바위는 변형되어 천천히 흐를 수 있다. 맨틀의 밀도는 약 3.5g/cm3에서 5g/cm3 이상으로 낮아진다. 상부 맨틀 물질의 샘플은 때때로 화산에서 분출되어 그 화학적 성질을 상세하게 분석할 수 있다.수심 2900km에서 시작해 지구의 촘촘한 금속 핵을 만나게 된다. 지름이 7000킬로미터인 우리의 중심핵은 수성 전체보다 상당히 크다. 외부 핵은 액체이지만, 핵의 가장 안쪽 부분(지름 약 2400 킬로미터)은 아마도 고체일 것입니다. 철 외에도, 핵에는 상당한 양의 니켈과 황이 포함되어 있으며, 모두 매우 높은 밀도로 압축되어 있습니다. 지구를 서로 다른 밀도의 층으로 분리하는 것은 분화의 한 예로서, 행성의 주요 구성 요소를 밀도로 분류하는 과정이다. 지구가 분화되어 있다는 사실은 지구가 한때 내부가 녹을 정도로 따뜻했다는 것을 암시하며, 무거운 금속들이 중심부로 가라앉아 밀도가 높은 핵을 형성할 수 있게 한다. 분화의 증거는 행성의 부피 밀도(5.5g/cm3)와 표면 물질(3g/cm3)을 비교하여 더 밀도가 높은 물질을 핵에 묻어야 한다는 것을 암시하는 것이다.우리는 자기장으로부터 지구 내부에 대한 추가적인 단서를 찾을 수 있다. 우리 행성은 어떤 면에서 거대한 막대 자석이 안에 있는 것처럼 행동하며 지구의 회전 극과 거의 일치합니다. 이 자기장은 지구의 액체 금속 코어에서 움직이는 물질에 의해 생성됩니다. 지구 내부의 액체 금속이 순환하면서 순환 전류를 만든다. 이렇게 많은 하전 입자가 함께 움직이면(실험실이나 행성 전체의 규모에서) 자기장이 생성됩니다. 다음시간에는 지구와 가장 가까운 달과 태양에 대해 알아보도록 하겠습니다.