“지구핵 온도는 6000도… 태양 표면만큼 뜨겁다”

지구핵 온도가 태양 표면과 비슷한 6000도라는 연구결과가 나왔다.

프랑스 국립핵에너지연구소의 나그네스 드와엘 박사 등 연구팀은 26일자 사이언스지에 발표한 연구논문에서 지구핵의 온도가 기존에 알려져 왔던 것보다 약 1000도 높은 6000도로 추정된다고 주장했다. 지난 1993년 라인하르트 뵐러 박사는 실험실에서 첨단 시뮬레이션 기법을 동원해 지구핵 온도를 측정한 결과 4500∼5000도로 추정된다고 발표한 바 있다.

지구의 중심에는 핵이 자리잡고 있는데, 고체인 내핵과 반유동체인 외핵으로 이뤄져 있다. 외핵의 두께는 약 2200㎞로 성분은 내핵과 마찬가지로 약 80%의 철과 20%의 니켈로 구성돼 있다. 내핵은 지구의 중심부를 이루고 있는데 반지름 약 1300㎞의 구형의 고체이다.

내핵에서의 온도가 태양 표면의 온도와 비슷하면서도 고체상태를 이루고 있는 것은 높은 압력 때문이다. 반면에 외핵은 내핵과 비슷한 고온이면서도 압력이 내핵보다 작아 액체로 돼 있다. 맨틀(지각과 외핵 사이의 암석층) 위에 있는 지각에서는 끊임없는 지각변동이 일어나는데, 오랜 세월을 두고 천천히 이동하는 대륙의 이동과 같은 완만한 변화와 지진이나 화산 활동과 같은 갑작스러운 변화를 발생시킨다. 이 같은 지각의 변화가 지구 내부 핵의 변화와 어떤 관계가 있는지는 아직 정확하게 밝혀지지 않고 있다.

지구핵의 온도, 압력을 직접 측정하는 것은 불가능하다. 따라서 연구팀은 실험실에서 슈퍼컴퓨터와 최첨단 엑스(X)기술을 동원해 초고압 환경을 인공적으로 만들어 철의 물성이 변화하는 것을 측정하는 식으로 지구핵의 온도를 계산해냈다.

로이터통신 등은 그동안 학계에서 지구 내부 온도를 측정하는 다양한 실험이 있었지만, 이번 연구결과가 현재 기술수준으로 할 수 있는 가장 정교하고 정확한 측정치라고 평가했다. 연구팀은 또한 내핵과 맨틀 간 온도차가 1500도에 이르는 것으로 추정했다.

오애리 선임기자 aeri@munhwa.com