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지구 지질학에서 대륙 이동설이 판구조론으로 발전하게 된 학문적 과정
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.대륙 이동설은 1912년 독일의 기상학자인 알프레드 베게너에 의해 제시되었습니다. 베게너는 대륙이 이동하였음을 알려주는 증거로 두 대륙(아프리카 대륙의 서해안과 남아메리카 대륙)의 해안선 모양의 유사성, 고생대 빙하의 분포 및 이동 흔적, 고생대 석탄층의 분포, 고생물(글로소프테리스, 메소사우루스, 리스트로사우루스 등)의 분포 흔적 등을 제시하였습니다. 베게너의 주장은 증거상으로는 문제가 없지만 대륙을 이동시킨 원동력에 대한 설명을 할 수 없었기에 사장되었습니다.이후 영국의 홈즈가 맨틀이 대류할 수 있다는 '맨틀 대류설'을 제시하였지만 이 역시 맨틀 대류에 대한 증거를 제시하지 못했습니다.이후 고지자기에 대한 연구가 진행되고, 해저 지형에 대한 새로운 사실들이 발견되면서 해령을 중심으로 해양지각이 확장된다는 '해양저확장설'이 매튜와 바인에 의해 주장되었습니다. 이들은 해양저가 확장된다는 증거로 1. 고지자기의 역전 줄무늬가 해령을 중심으로 대칭적으로 나타난다는 점, 2. 해구를 기준으로 대륙 쪽으로 들어갈수록 지진의 진원 깊이가 증가한다는 점, 3. 해양지각의 나이가 2억 년 이상인 것이 없다는 점을 들었습니다.이후 '해양저 확장설'은 지진파를 이용한 지하 물질의 상태 등에 따른 연구 결과 지각과 맨틀 최상부를 포함한 두께 약 100km의 암석권이 그 아래에 놓인 유동성을 띠는 연약권의 대류에 따라 이동한다는 판구조론(plate tectonics)으로 발전하였습니다. 현재는 판의 이동을 포함 지구 내부의 움직임을 열대류로 설명하는 플룸구조론(plume tectonics)이 어느 정도 확립된 상황입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.22
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화산활동의 원인은 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.뉴스에서 보는 화산활동이 빈번한 화산들은 대부분 하와이, 아이슬란드, 태평양의 연안에 위치합니다. 하와이는 열점, 아이슬란드는 해령, 태평양 주변은 판의 섭입 경계에 해당합니다.화산 활동은 지하에 있는 마그마가 지표의 틈을 뚫고 분출하는 현상을 말합니다. 따라서 화산 활동이 일어나기 위해서는 화산의 지하에 마그마가 있어야 합니다. 마그마는 지하 깊은 곳에 있는 물질이 온도와 압력 조건에 의해 용융 상태가 된 것을 말합니다. 마그마가 만들어지는 과정은 크게 1. 맨틀 물질의 상승에 따른 압력 감소, 2. 물의 공급에 따른 용융점 낮아짐, 3. 특정 원인으로 인한 지하 온도의 상승 등이 있습니다. 1, 2는 현무암질 마그마가 만들어지는 과정이고, 3은 유문암질 마그마가 만들어지는 과정입니다. 현무암질 마그마는 유문암질 마그마에 비해 유동성이 매우 크므로 지각의 좁은 틈으로도 잘 빠져나옵니다. 1의 경우는 맨틀 물질의 상승이 있는 곳에서 잘 나타나며, 해령이나 열점이 이에 해당합니다. 2는 판이 섭입하는 과정에서 나타나며 해구로부터 다른 판의 아래로 섭입하는 판과 섭입 당하는 판의 경계인 베니오프 대에서 나타납니다. 그러나 이곳에서 만들어진 현무암질 마그마는 상승하는 과정에서 대륙 지각의 하부에 들러붙어 대륙 지각을 가열하여 3의 과정으로 유문암질 마그마가를 형성합니다. 이렇게 만들어진 유문암질 마그마와 아래에 있는 현무암질 마그마가 섞여 중간 성분인 안산암질 마그마가 됩니다. 안산암질 마그마에 의해 화산활동은 주로 태평양의 변두리인 환태평양 화산대에서 나타납니다.간혹 만들어진 마그마가 지각의 틈을 따라 이동하여 생성 장소와 다른 곳에서 분출하는 경우도 있기는 합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.22
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지구의 판이 움직이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구의 암석권(판)은 지각과 맨틀 최상부를 포함하며 두께는 약 100km입니다. 판이 움직이는 이유는 암석권의 아래에 있는 연약권이 유동성을 띠고 있기 때문입니다. 지진파 연구에 따르면 연약권은 일부 물질이 용융되어 있는 부분 용융 상태이며 이로 인해 맨틀과 외핵의 경계부에서의 열적 불균등으로 인한 대류가 일어납니다. 이 대류에 의해 연약권의 상부에 놓인 암석권이 이동하는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.20
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블랙홀은 직접 볼 수 없는데 어떻게 연구하나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.블랙홀은 아주 강한 중력으로 인해 빛 조차 빠져 나오지 못하는 상태입니다. 딸서 전자기를 이용한 방법으로는 찾을 수 없습니다. 블랙홀의 강한 중력에 의해 물질들이 빨려들어가는 과정에서 방출되는 전자기파를 이용하여 블랙홀의 위치를 파악하는 것입니다. 그리고 블랙홀 내에서 일어날 것으로 예상되는 일들에 대해서는 시뮬레이션을 통해 추측할 뿐입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.20
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대륙 이동설은 어떤 증거로 뒷받침되나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.대륙 이동설은 독일의 기상학자인 알프레드 베게너(Alfred Wegener)가 1912년 독일 지질학회에서 처음 발표하였으며, 이 발표에서 '대륙 이동(die Verschiebung der Kontinente)'이라는 표현을 처음으로 사용하였습니다. 베게너는 이와 같은 주장을 하기 위해 여러 증거를 제시하였습니다. 베게너가 제시한 증거에는 아프리카 서해안과 남아메리카 동해안의 해안선 모양, 고생대 빙하의 분포 및 이동 흔적, 고생대 퇴적층으로 이루어진 습곡 산맥의 연속성(스칸디나비아 반도- 스코틀랜드-애팔래치아), 고생물(글로소프테리스, 리스트로사우루스, 메소사우루스 등)의 분포, 고생대 석탄층의 분포 등이 있습니다. 베게너는 1915년 좀 더 확장된 개념을 적은'대륙과 해양의 기원'이라는 저서를 냈습니다. 그러나 거대한 대륙을 이동시킨 원동력에 대한 설명을 하지 못해 대륙 이동설은 사장되었습니다. 이후 고지자기의 발견, 해령을 중심으로 대칭적으로 나타나는 고지자기 줄무늬 등으로 대륙 이동설은 판구조론으로 변모하여 부활하였습니다.현재는 대륙이 이동하는 정도(방향, 속도 등)를 인공위성, GPS 등을 이용하여 정밀하게 측정하고 있습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.19
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포화수증기량에 관해서 중3 시험 이의제기
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.포화수증기량은 건조한 공기가 최대로 품을 수 있는 수증기량을 말합니다. 따라서 공기의 양에 따라 공기 속에 들어갈 수 있는 포화수증기량이 결정됩니다. 표에서 20℃의 포화수증기량이 10g/kg 이라고 했고, 20℃의 공기 2kg에 들어있는 포화수증기량을 물었으므로 정답은 20g입니다. 문제에서 '포화수증기량'을 물어보았으므로 공기가 포화 상태이든 아니든 상관 없습니다. 다시 말해서 20℃의 공기 2kgdl 최대로 품을 수 있는 수증기량을 물어본 것이므로 정답은 3번이 맞습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.19
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태풍에 씨앗이라는 열대요란은 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.열대 요란(Tropical Disturbance)이란 열대지방, 특히 적도 인근 해양 지역에서 발생하는 대기요란 현상을 말합니다. 열대 지방에서 발생하는 구름, 저기압 등의 모든 기상 현상이 열대 요란에 포함됩니다.적도 부근 열대 해역에서는 일반적으로 고온 다습한 상태의 수증기가 많으며, 이 수증기가 많은 공기는 조건부 불안정(conditional instability)한 상태입니다. 적도 부근 열대 해역에서는 이런 공기가 계속 상승하여 적란운이 쉽게 발생하며, 종종 강한 스콜(Squall)을 동반합니다. 이 스콜이 최초로 공기의 작은 소용돌이가 되고, 공기가 상승함에 따라 주변 공기가 수렴하는 과정에서 소용돌이를 형성하는데, 이것이 태풍의 씨앗인 열대 요란이 되는 것입니다. 열대 요란을 중심으로 더 많은 공기가 수렴하고, 상승하는 과정에서 발생한 잠열이 에너지원이 되어 더 크게 성장하면 열대 저기압을 거쳐 태풍까지 성장하게 되는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.19
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요즘에 자주 비오는 날씨가 많은 거 같은데요, 비 올 때마다 천둥이랑 번개가 항상 있는 것 같은데요, 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.비가 온다고 해서 반드시 천둥, 번개가 동반되는 것은 아닙니다. 천둥, 번개는 비와 상관 없이 나타나기도 합니다. 번개는 구름 입자끼리의 충돌로 인해 대전되고 이렇게 대전된 구름과 지면, 또는 구름 사이에 순간적으로 전하가 이동하는 현상을 말합니다. 천둥은 전하가 이동하는 과정에서 고온으로 인해 주변 공기가 급팽창하는 과정에서 나타나는 파열음입니다. 최근 내리는 강수현상은 대기가 매우 불안정한 상태에서 강한 상승기류로 인해 만들어진 적란운에서 내리는 것이므로 번개와 천둥이 자주 나타나는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.18
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날씨가 습하면 더 덥게 느끼는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.날씨가 습하다는 것은 공기 중에 수증기가 많다는 이야기입니다. 수증기는 물에 비해 에너지를 많이 갖고 있습니다. 물이 수증기가 되려면 열을 흡수해야 합니다. 따라서 수증기는 물에 비해 더 많은 열을 갖고 있으며 이를 잠열(潛熱, latent heat)이라고 합니다. 더우면 땀이 납니다. 땀이 증발하면서 열을 가져가기 때문에 시원하게 느껴집니다. 그러나 공기 중에 수증기가 많으면 땀이 나도 증발하기가 어렵기 때문에 온도가 내려가지 않습니다. 건조한 날과 습한 날의 기온이 같아도 더 덥게 느껴지는 것은 공기 중의 수증기 때문입니다. 기온이 문제가 아니라 체감 온도가 문제인 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.18
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지구와 달의 거리가 궁금해서 질문드려요.
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구에서 달까지의 평균 거리는 약 38만4400km입니다. 달은 지구 주위를 타원궤도로 공전하므로 지구와 달 사이의 거리는 계속 변합니다. 지구와 달이 가장 가까울 때의 위치를 근지점이라고 하며 거리는 363,104 km입니다. 반대로 가장 멀리 떨어져 있을 때의 위치를 원지점이라고 하며 거리는 약 405,696 km입니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.17
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