안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
지진이 발생한 경우 관측소에 도달하는 지진파에는 3종류가 있습니다. 가장 먼저 도달하는 P(Primary)파, 두 번째로 도달하는 S(Secondary)파, 그리고 가장 마지막에 도달하는 표면파입니다. P파는 파의 진행 방향과 매질의 진동 방향이 나란한 종파입니다. 매질을 파의 진동 방향으로 흔들어 매질의 밀도 차이를 이르키기 때문에 소밀파라고도 합니다. S파는 파의 진행 방향과 매질의 진동 방향이 수직인 횡파입니다. 지각 내에서 파의 전파 속도는 P파는 6~8km/초, S파는 약 3.5~4km/초입니다. P파라는 이름 자체가 관측소에 가장 먼저 도달한다는 의미입니다. 종파는 기체, 액체, 고체를 모두 통과하지만 횡파는 고체 매질만 통과합니다. 지진파가 지구 내부를 통과하여 전파되는 과정에서 종파인 P파는 내부 상태가 어떻든 모두 통과하지만, 횡파인 S파는 지구 내부에 액체 구간이 있다면 통과하지 못할 것입니다. 1914년 독일의 지진학자인 베노 구텐베르크가 지진파를 연구하다 진앙과 지구 중심을 기준으로 각거리가 104°~140°인 지역에는 P파와 S파가 모두 도달하지 않는다는 사실을 발견하였습니다. 이를 통해 지하 2900km에는 액체로 된 핵이 있다는 것을 알게 되었습니다. 그러나 1936년 덴마크의 잉에 레만은 암영대에 해당하는 각거리 110°인 지역에서 약한 P파가 발견되는 것으로부터 지하 5100km에는 고체로 된 내핵이 있음을 알아내었습니다.
현대에는 상부 맨틀에서 지진파의 속도가 약간 느려진다는 사실을 알아내었으며 이로부터 상부 맨틀의 일부분이 부분 용융 상태인 저속도층임을 알아내었습니다.
지진파의 종류에 따른 지구 내부 통과 여부에 의해 지구 내부의 물성을 알아낸 것입니다.
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