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왜 지구 내핵은 고체이고 외핵은 액체인가요?

지구의 내부구조는 마치 계란이나 호빵처럼 생겼습니다. 계란 혹은 호빵의 외부에 딱딱한 껍질이 있음을 볼수 있는데, 지구 의 경우 이에 해당한다고 볼 수 있는 것이 지각(crust)입니다. 또 호빵에서 껍질과 팥으로 된 알맹이사이에 존재하는 부드러 운 부분에 비유할 수 있는 것은 맨틀(mantle)입니다. 그리고 팥 으로 된 알맹이에 해당하는 것이 바로 지구의 핵(core)입니다. 지구의 반경은 약 6천 4백km라고 생각되고 있습니다. 지진파를 이용한 연구에 의해 지하 2천 9백km부근에 불연속면이 존재함 이 발견됐습니다. 이 불연속면을 발견한 이의 이름을 따서 구텐 베르그(Gutenberg)불연속면이라고 부르지요. 이 면을 경계로 맨 틀과 외핵이 구분되는 것입니다. 과거 오랫동안 지구는 하나의 자석으로 여겨졌습니다. 이처럼 지구가 자성을 띠기 위해서는 지구내부의 구성물이 이러한 자성 의 원이이 되는 물질로 채워져야 한다는 것이 믿어져 왔습니 다. 따라서 강자성 물질인 철(Fe)과 니켈(Ni)이 핵을 구성한다 고 여겨지게 됐습니다. 즉 핵 전체를 하나의 고체덩어리로 생각 했던 것이지요. 그런데 지진파를 이요해 지구내부 구조를 밝힐수 있는 방법이 진전되면서 이러한 믿음은 깨지게 됐습니다. 지진파에는 종파 에 해당하는 P파와 횡파에 해당하는 S파가 있습니다. P파는 고 체와 액체를 모두 통과하나 S파는 액체에서는 소멸되는 성질을 가집니다. 지구상의 한 지점에서 지진파(혹은 인위적 타성파) 를 이용해 이지점의 맞은편 쪽에서 이 파를 탐지해 보면 P파는 도달하지만 S파는 도달하지 않는 지역이 있음이 알려졌습니다. 탄성파는 지구 내부를 거쳐오기 때문에 한 지역에서 발생한 탄 성파를 맞은편 지역에서 탐지하면 지구내부의 상태를 알 수 있 게 되지요. 위의 경우 S파가 도달하지 않는다는 것은 지구 내부 의 어딘가가 액체로 되어 있음을 강력하게 시사했던 것이지요. 이러한 지진파(탄성파)를 이용한 연구결과를 기초로 핵 가운데 외핵은 액체임을 알아내게 됐던 것입니다.
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