행성내부의 구성 물질에 대해 어떻게 알수있나요?
우리는 지구내부의 물질을 조사해본적이 없는데 어떻게 맨튼 내핵 외핵등 여러가지의 층에 대해서 알수있고 그렇다고 판단할수있나요?
안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.
지구 내부의 구조에 대한 우리의 이해는 직접적인 관찰이 아닌 간접적인 방법을 통해 얻어진 것입니다. 지구 내부에 대한 지식은 주로 지진파 연구, 지구물리학적 방법, 실험적 연구, 컴퓨터 모델링 등을 통해 발전해 왔습니다.
지진파 연구
지진파의 전파: 지진이 발생하면, 그 충격으로 지진파(지구를 통과하는 진동 파동)가 발생합니다. 이 지진파는 지구 내부를 다양한 경로로 통과하면서 속도와 방향이 변경됩니다.
P파와 S파: 지진파에는 P파(종파)와 S파(횡파)가 있으며, 이 두 파동의 전파 속도와 경로는 지구 내부의 물질의 상태와 조성에 따라 달라집니다. 예를 들어, S파는 액체를 통과할 수 없기 때문에, 지구의 외핵이 액체 상태임을 추론할 수 있습니다.
지진파의 굴절과 반사: 지구 내부의 다른 밀도와 조성을 가진 층을 지나면서 지진파는 굴절하거나 반사됩니다. 이러한 지진파의 행동을 분석함으로써 지구 내부의 구조에 대해 알아낼 수 있습니다.
지구물리학적 방법
중력 측정: 지구의 중력장은 지구 내부의 밀도 분포와 관련이 있습니다. 중력 측정은 지구 내부 구조에 대한 중요한 단서를 제공합니다.
자기장 측정: 지구의 자기장은 주로 외핵에서 생성됩니다. 자기장의 특성을 연구함으로써 외핵의 성질과 움직임에 대해 알아낼 수 있습니다.
실험적 연구와 컴퓨터 모델링
고압 고온 실험: 지구 내부의 조건을 모방한 실험을 통해 특정 압력과 온도에서 물질이 어떻게 행동하는지 연구할 수 있습니다.
컴퓨터 모델링: 지구 내부의 다양한 조건 하에서의 물리적 및 화학적 프로세스를 시뮬레이션하는 데 컴퓨터 모델이 사용됩니다.
결론
따라서, 우리는 지구 내부를 직접 보거나 샘플을 채취하지 않고도 지진파 연구, 지구물리학적 측정, 실험적 연구, 그리고 이론적 모델링을 통해 맨틀, 외핵, 내핵 등의 존재와 특성에 대해 알아낼 수 있습니다. 이러한 연구 방법들은 지구 내부에 대한 우리의 지식을 형성하는 데 중요한 역할을 했습니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
내핵, 외핵, 맨틀은 지진파 분석을 통해서 연구됩니다.
지진파는 p파와 s파가 있는데 p파는 모든 상태를 통과하고 s파는 액체와 기체는 통과하지 못합니다.
이러한 지지판의 특성을 이용해서, 맨틀, 외핵, 내핵을 구분할 수 있었습니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
지구 내부의 층은 지진파를 이용한 연구를 통해 알 수 있습니다. 지진파는 지진이 발생할 때 지구 내부를 통과하면서 속도와 진폭이 달라집니다. 이러한 변화를 분석하면 지구 내부의 물질의 밀도와 탄성계수 등을 알 수 있습니다. 예를 들어, 지진파가 지구 내부를 통과할 때 속도가 빨라지는 것은 지구 내부의 물질이 밀도가 높기 때문입니다. 따라서, 지진파의 속도 변화를 분석하면 지구 내부의 층별로 물질의 밀도를 추정할 수 있습니다. 이러한 방법을 통해 지구 내부는 크게 지각, 맨틀, 핵의 세 가지 층으로 나눌 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
