안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 지구 자기장이 역전된 적이 있다는 증거는 무엇일까요?
지구 자기장이 과거에 여러차례 역전되었따는 것은 다양한 지질학적 고지자기학적 증거를 통해 밝혀졌으며 지자기 역전이라고 불리며 지구의 자기장이 북극과 남극의 위치를 바꾸는 과정으로서 해저에서 발견된 해양 지각은 지구 자기장의 역전을 기록하는 중요한 증거로서 해양산맥에서 새롭게 형성된 용암이 식으며 자기장을 기록하고 현재와 같은 방향이면 양의 자기장 반대로 역전되면 음의 자기장이라고 이야길 하빈다. 이러한 패턴은 해저 산맥을 중심으로 대칭적인 스트라이프 형태로 나타나게 됩니다. 화산암이나 퇴적암이 형성될때 지구 자기장의 방향이 암석 내부의 자철석과 같은 자성 광물에 기록되고 고지자기 연구를 통해 과거 암석의 자기장을 분석하면 그 당시의 자기장이 어느방향으로 나타내는지를 알아낼수 있는 것이지요!
Q. 여름철 운전을 하다보면 도로위 아지랑이가 피어나는데 그 원리가 무엇인가요?
아지랑이 현상은 공기의 밀도 차이에 따른 빛의 굴절 현상으로 나타나며 도로 표면의 뜨거운 열과 주변 공기간의 온도차이로 발생하게 됩니다. 여름철 강한 햇빛이 도로 표면을 빠르게 가열하면 도로 표면은 일반적으로 검은색 아스팔트로 만들어져 있기에 태양 에너지를 더욱 더 흡수하여 주변보다 더 높은 온도로 가열을 시키죠. 이러한 가열로 인해 도로 바로 위의 공기가 빠르게 데워지게 되고 온도가 높을수록 밀도가 낮고 가벼워지기에 팽창하게 되는데 뜨거운 공기가 위로 올라가고 차가운 공기가 상대적으로 아래로 내려오면서 층상구조를 형성하게 되는것이죠. 빛은 매질이ㅡ 밀도 차이에 따라 진행 결고가 휘어지는 굴절을 하게 되는데 뜨거운 공긴 밀도가 낮아 굴절률이 낮고 차가운 공긴 밀도가 높아 굴절률이 높게 됩니다. 아지랑이는 뜨거운 공기와 차가운 공기의 대류현상으로 나타나게 되는 현상이라고 생각하시면 됩니다!
Q. 심해 해구에서 일어나는 지진은 왜 대부분 큰 규모로 발생할까요?
심해 해구에서 발생하는 지진은 수렴형 경계뿌분에서 나타나는 현상으로 심해 해구는 일반적으로 섭입대에 위치하며 다른판 아래로 밀려 들어가며 형성됩니다. 이 과정에서 강한 압축력이 발생하게 되고 판 경계 사이의 마찰력과 변형이 축적되면서 축적되 에너지가 한꺼번에 방출되며 큰 규모의 지진으로 이어지게 되는것이지요. 심해 해구는 지구상에서 가장 긴 단층 구조를 갖고 있게 됩니다. 섭입대에서 얕은 곳에서 깊은 곳까지 다양한 깊이에서 지진이 발생하게 되는 베니오프대를 따라 판이 미끄러지며 에너지를 방출하게 되는데 깊은 지진은 에너지 전달 과정에서 손실이 적고 진앙에서 멀리 떨어진 곳까지 강력한 진동을 전달하게 됩니다.
Q. 퇴적암 속 화석은 어떤 지질학적 과정을 통해 형성되는가요?
퇴적암 속 화석은 생명체가 죽고 그 유해가 퇴적물에 덮이고 시간이 흐르면서 형성되는데요. 화석화과정을 통해 생물체가 죽은 후 시작되는데 일반적으로 바다, 호수, 강 하구 등 퇴적물이 풍부한 환경에서 화석을 형성합니다. 유해가 포식자에게 먹히너가 완전히 분해되지 않고 보존될 가능성이 높은 조건에서 형성되며 생물체의 유해가 퇴적물에 의해 빠르게 덮이고 빠른 매몰을 통해 산소와의 접촉을 줄이고 부패 및 침식을 방지하며 시간이 흐르면서 퇴적물이 쌓여 위ㅇ서 압력이 가해지고 퇴적물 입자가 다져지며 단단한 퇴적암으로 형성되며 매몰된 유해의 조직이 광물질로 대체되거나 내부 공간에 광물질이 침투하며 단단한 구조로 변하게 되는 과정을 거치며 형성됩니다 이 과정을 화석화 과정이라고 하지요~ 그러면서 시간이 흐르게 되면서 지각변동이나 침식작용등에 의해서 지표면에 드러나게 되면 화석이 발견되게 됩니다!
Q. 태양은 엄청난 열과 압력을 가진 기체 덩어리인데, 왜 흩어지지 않고 둥근 모양을 유지할 수 있을까요?
태양이 엄청난 열과 압력을 가진 기체덩어리임에도 둥근 모양을 ㅠㅇ지하는 것은 중력과 가스압력 때문입니다~ 태양의 질량은 매우 크지만 강력한 중력을 가지고 있꼬 태양 내부의 모든 물질을 중심으로 끌어당기며 태양을 구형으로 만들게 합니다. 물질을 내부로 압축하려는 성질로 태양의 크기를 일정하게 유지하는데 중요한 역할을 하게 됩니다~ 태양의 중심부에서는 핵융합 반응이 일어나면서 엄청난 에너지가 생성되게 됩니다! 이 에너진 열과 복사압 형태로 태양 내부의 물질으 ㄹ바깥으로 밀어내는 힘을 제공하고가스의 압력은 중력의 압축을 상쇄하며 태양이 붕괴하지 않도록 막아주지요~ 태양이 둥근 모양을 유지할 수 있는 이윤 중력과 가스 압력이 저확히 균형을 이루고 있기 때문이며 이를 통해 안정적인 구형을 유지하게 됩니다!