지구의 내부는 무엇으로 이루어졌너요?
인간이 지구 땅을 파고 들어갈 수 있는 깊이는 깊어봐야 10km라고 하는데 지구 내부는 무엇으로 이루어졌나요?
지구 내부가 무엇으로 이루어졌는지 어떻게 아나요?
지구 내부는 내핵과 외핵으로 만들어졌습니다.
지구가 형성되면서 지구의 내핵이 만들어졌을 것인데, 이때 압력이 매우 높기 때문에 지구가 뜨겁습니다.
내핵은 온도가 6000도에 가까운데도 고체 상태를 유지하는데,
고체를 형성하는 이유가 압력이 매우 높기 때문입니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
지구내부는 내핵, 외핵, 맨틀, 지각, 대기로 구성되어 있습니다. 맨틀의 흐름에 따라 지각변동이 일어납니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
가장 외각의 표면에 암석권이 있고 그 아래 상층 매틀이 있습니다. 그리고 그 밑에는 하층 맨틀이 있고요. 지구의 중앙은 외핵(액체로 됨) 그리고 내핵 (고체로 됨)이 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1.지구 내부 구성
지구 내부의 층상구조는 지진파의 속도 변화를 기준으로 크게 지각, 맨틀, 외핵, 내핵의 4개 층으로 이루어져 있는데,
1)지각: 지표에서 모호면까지의 구간으로 암석층
2)맨틀: 모호면에서 지하 2,900㎞까지의 구간으로 전체 부피의 약 82%를 차지하며 유동성 있는 고체 물질
3)외핵: 지하 2,900㎞에서 5,100㎞까지의 구간으로 액체 상태의 물질로 이루어져 있을 것으로 추정되는 층
4)내핵: 5,100㎞에서 지구 중심(6,400㎞)까지의 구간
외핵과 내핵은 철과 니켈의 무거운 물질로 구성 지각과 맨틀은 규산염광물이 주성분입니다.외핵이 액체로 되어 있어 지구에 자기장이 형성되고 이 자기장이 우주의 유해물질로 부터 지구를 보호하는 역할을 합니다.
2.지구 내부 구조 파악하는 방법
1) 화산 폭팔 분석
화산폭팔은 땅 속의 마그마가 튀어나온, 즉 땅 속의 물질이 나온 경우입니다. 이 마그마와 화산 먼지 등을 조사하면 땅 속의 구성 물질이 무엇인지 확인 가능합니다.
2) 지진파 조사
지진파에는 P파와 S파 두 가지가 있습니다.
S파는 액체는 통과하지 못하며, P파는 액체도 통과합니다.
즉 땅 속으로 쏘아보낸 S파가 막혀 버렸다면 그 안에 액체가 있는 것이 되겠습니다.
P파의 경우는 액체를 통과할 때 속도가 매우 느려집니다. 그 속도가 갑자기 변하는 구간이 지구 내부의 서로 다른 물질의 경계선이 되겠지요. 이 속도 변화를 이용해 액체인 외핵과 고체인 맨틀의 경계선을 구분합니다.안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 지구는 크게 지각-멘틀-외핵-내핵으로 이뤄져 있습니다. 우리가 사는 땅 부분이 지각이고 그 지각 아래에 있는 고온의 액체 상태의 멘틀이 존재하고 있죠. 그래서 지각을 파고들 수록 온도와 압력은 점점 올라가게 됩니다. 이런 구조를 알 수 있었던 것은 지진파를 분석한 덕분이랍니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
지구는 지각 – 상부 맨틀 – 하부 맨특 – 외핵 – 내핵 의 순으로 되어 있습니다.
핵은 고체로 철로 되어 있으며, 외핵은 액체로 니켈과 유황, 핵을 에워싸고 있는 맨틀은 마그네슘, 철, 규소, 산소 등으로 구성되었고, 지각은 규소와 산소를 포함한 칼슘, 칼륨, 알루미늄, 나트륨 등 다양한 광물질로 이루어져 있습니다.
이는 세계 각지에서 발생한 지진에서 만들어진 지진파를 연구함에 알 수 있는 것들입니다. 지진파는 지구의 깊은 층을 통과하면서 속도가 빨라지므로 어떤 경로를 거쳐서 오느냐에 따라 각기 다른 속도로 지진계에 도달합니다. 그러면 세계 각지의 지진계에 도달한 지진파 데이터를 종합하면 지구의 내부 구조를 알 수 있는 것이죠.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
가장 깊은 중심부에는 대부분 철이나 무거운 금속 성분으로 이루어진중심핵이 존재하며, 내핵과 외핵으로 구분됩니다.
그 위로는 지구 반지름의 절반을 차지하는 무거운 바위들이 액체형태로 또는
반 액체상태로 이루어진 맨틀로 이루어져 있습니다
감사합니다.
안녕하세요. 서정원 과학전문가입니다.
지구내부는 물성에따라 크게 4개의 구간으로 구분됩니다!
먼저 우리가 밟고 다니는 지각은 평균5~35km두께의 암석으로 이루어져 있는데 대륙지각은 화강암질로..해양지각은 현무암질로 구성되어있죠.
그 아랫부분을 맨틀이라 하는데 지각아래부터 2900km정도 깊이까지가 맨틀입니다..맨틀 역시 고체상태의 암석으로 이루어져 있지만 부분적으로 용융된 연약권이 존재하죠. 그부분의 대류로 인해 판이 움직이게 됩니다.
맨틀 아랫쪽에는 암석성분이 아닌 철,니켈 성분의 외핵이 분포하는데 액체 상태로 추정합니다(지진파분석을 통해..)
깊이는 약 5100km까지구요~ 마지막으로 성분은 비슷하나 상태가 다시 고체상태인 내핵이 있고..온도압력밀도 모두 가장 크게 나타납니다. 깊이는 지구중심(6400km)까지 분포 하구요~
도움이 되었으면 합니다~
안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.
우리가 밟고 있는 땅은 지각이라고 불립니다.
그 아래로 맨틀, 외핵, 내핵이 있어요.
내핵이 지구의 중심에 위치해 있구요.
지각은 대륙지각과 바다밑 해양직각이 있으며 두께는 내부구조상 제일작습니다.
맨틀은 가장 큰 부피를 차지하고 있고 고체상태이지만 조금씩 움직일수 있어서 유동성고체라고 합니다.
외핵은 지진파가 분석에서 s파가 지나가지 못하여 액체로 추정하고 있습니다.
내핵은 p파가 빨라지는점으로 고체상태로 파악되고 있습니다.
가장 무거운 물질이고 높은온도로 되어있다고 합니다.
도움이 되시길 바랍니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
공상과학소설의 선구자인 쥘 베른(Jule Verne)이 1864년에 발표하고 그 후 영화나 TV 만화시리즈로도 여러 번 제작된 [지구 속 여행 Voyage au centre de la Terre]은 지구 내부에 대한 인간의 호기심과 과학적 상상력이 만들어낸 소설이다. 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>
지구의 내부구조
지진이 일어날 때 생기는 지진파는 매질이 다르면 서로 다른 속도로 전파되는 특성을 갖고 있다. CT나 MRI를 이용하여 사람 몸속의 상태를 알아볼 수 있는 것처럼, 지구물리학자들은 지구를 통과하는 지진파를 측정하거나 자기장 등을 연구하여 지구의 내부구조를 알아내고 있다. 지진에 의해 발생하는 지진파는 단단하고 밀도가 큰 암석에서는 빨리 전파되며 부드러운 암석에서는 속도가 느려지고, 물질의 상태가 바뀌면 반사하거나 굴절하기도 한다. 이처럼 지구내부를 통과한 지진파 자료들을 분석한 결과 지구는 바깥에서부터 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 이루어져 있음이 밝혀졌다.
지각
지구의 가장 바깥에 위치한 암석층으로 지구 전체 표면의 1/3을 차지하는 대륙지각과 2/3를 차지하는 해양지각으로 이루어진다. 대륙지각은 약 30~65km의 두께를 가지며 주로 화강암, 퇴적암 및 변성암으로 이루어지는 반면, 해양지각은 약 5~10km의 두께를 가지며 주로 현무암으로 이루어진다. 지구 전체 부피의 1%이하를 차지한다. 온도는 깊어질수록 증가하는데 맨틀 부근에서는 200~400°에 이른다. 대륙지각의 평균 나이는 약 20억년으로 추정되는데, 가장 오래된 대륙지각의 나이는 약 40억3천만년으로 캐나다에서 발견된 아카스타 편마암이다. 반면 가장 오래된 해양지각의 나이는 2억년을 넘지 않는데, 이것은 새로 생성된 해양지각은 서서히 해령의 양쪽으로 이동하여 마침내는 대륙연변부에서 지구 내부로 다시 들어가기 때문이다.
대륙지각과 해양지각의 분포.
맨틀
지각과 외핵 사이의 구간으로, 10~65km부터 2,885km까지 깊이에 해당하며 지구 전체 부피의 84%를 차지한다. 온도는 깊어질수록 증가하는데 지각 부근에서는 500~900° 그리고 외핵 부근에서는 4,000°에 이른다. 맨틀은 고체의 암석으로 이루어져 있는데, 깊이 및 장소에 따라 맨틀을 구성하는 암석의 성질 및 상태는 서로 다르다. 즉, 400km 깊이까지는 감람암(peridotite)으로 이루어지지만, 깊이가 더욱 증가하고 압력이 높아지면서 점차 감람암이 바뀐 스피넬(spinel)이나 페로브스카이트 (Perovskite) 같은 광물로 이루어져 있을 것으로 추정된다. 맨틀은 지구 내부의 열에 의해 대류하고 있다. 즉, 맨틀로부터 뜨거운 암석이 올라오기도 하고 차갑게 식어 다시 맨틀로 돌아가기도 한다. 맨틀은 윗 부분과 아랫 부분을 상부맨틀과 하부맨틀로 나누기도 하는데, 그 경계가 명확한 것은 아니지만, 보통 700km를 그 경계로 추정한다. 700km를 경계로 상부맨틀을 구성하는 스피넬이 하부맨틀을 구성하는 페브로스카이트로 바뀌게 된다. 그러나 이러한 변화는 어느 한 깊이에서 일시에 이루어지지 않고 점이적으로 이루어지게된다.
외핵
맨틀과 내핵 사이의 구간으로, 2,885km부터 5,155km 깊이에 해당하며, 두께는 2,270km이다. 온도는 깊어질수록 증가하는데 맨틀 부근에서는 4,400° 그리고 내핵 부근에서는 6,100°에 이른다. 외핵은 주로 철과 니켈 등으로 이루어져 있는데 산소나 황, 규소 같은 원소도 조금 섞여 있을 것으로 여겨진다. 외핵은 액체 상태로 존재하는데, 지구의 자전이나 방사성동위원소의 붕괴에 의한 열, 그리고 외핵에 녹아 있는 철 성분이 굳으면서 발생하는 열 등에 의해 외핵은 레미콘 차에 담긴 시멘트 반죽처럼 1초에 수 밀리미터씩 천천히 돌고 있다. 회전하는 외핵의 액체금속에 전류가 발생하면서 지구 자기장이 만들어 진다. 지구 자기장은 지구 전체를 에워싸는 큰 자기권으로 지구 바깥 수천 km까지 뻗어 있어 태양풍이나 우주방사선으로부터 지구를 보호하고 있다.
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.
[네이버 지식백과] 지구의 내부 구조 - 지구의 속은? (지구과학산책, 김동희)
