지구의 N극과 S극이 주기적으로 바뀐다던데, 어떤 이유와 원리인가요?

Question

지구의 N극과 S극이 주기적으로(약 70만년 마다) 바뀐다던데, 그럼 일순간 바뀌는 것인가요? 아니면 서서히 지구 전체를 돌아가며 극이 변화하고 있는 것인가요? 어떤 이유와 원리인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

만약 지구 자기장이 바뀐다면, 극적으로 바뀌지는 않습니다. 서서히 바뀔 것입니다.

자석의 자기력(자기장)을 만드는 것은 크게 2개가 있습니다.

첫번째로 전자, 원자핵의 스핀에 의해 자기력이 발생될 수 있으며, 두번째로 전류의 흐름에 의해 자기력이 만들어질 수 있습니다. 지구 내부 핵이나 맨틀의 용융 상태가 자기장을 만들 수 있으며, 스핀의 정렬과 전하를 띤 물질이 회전하며 전류를 형성해 자기장을 만들 수 있죠. 이러한 흐름은 어떤 이유도 없이 갑자기 뒤바뀌거나 하지 않습니다. 서서히 변하기 마련이죠. 그래서 지구의 극이 바뀔 때에는 천천히 오랜 시간에 거쳐 뒤집힐 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

지구의 자기장은 주기적으로 N극과 S극이 뒤바뀌는 현상을 보입니다. 이를 지구의 자기장 역전 또는 지자기 역전이라고 합니다. 이러한 역전은 지구의 지자기 역사에서 여러 번 발생했으며, 그 원인과 원리는 아직 완전히 이해되지는 않았지만, 몇 가지 이론이 제시되고 있습니다.

가장 널리 받아들여지는 이론 중 하나는 지구의 외부에서 발생하는 다이나모 이론입니다. 이 이론에 따르면, 지구의 자전과 함께 지구 내부에서 액체 상태인 외부 코어의 회전이 자기장을 생성하고 유지합니다. 이 액체 코어의 운동은 대류와 회전으로 인해 자기장을 생성하는데, 이러한 운동이 불규칙하게 변하면 자기장의 극성이 바뀌게 됩니다.

다른 이론은 지구의 플레이트 테크토닉 이동과 관련이 있다고 주장합니다. 지구의 플레이트는 지구 표면을 이루는 거대한 조각들로 이루어져 있으며, 이들 플레이트는 서로 움직이고 충돌하며 변형됩니다. 이 이론에 따르면, 플레이트의 운동이 자기장에 영향을 주어 역전이 발생할 수 있다고 합니다.