지구의 자기장은 지구가 생겨날 때부터 있었던 건가요?
우리가 살고 있는 지구에 남극과 북극에 자기장이 있어서 그 자기장 때문에 오로라도 생기고 하는 것을 알고 있는데요. 그런데 이 자기장은 지구가 생기면서 부터 생겼나요 아니면 다른 원인이 있어서 생긴 건가요
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.
지구의 중심부, 특히 외핵은 액체 상태의 철과 니켈로 이루어져 있습니다.
지구의 자전에 의해 이 액체 금속이 끊임없이 움직이면서 전류가 발생하고, 그런 과정을 통해 지구 자기장을 형성하는 주요 원인이 된다고 합니다.
지구 형성초기부터 자전과 액체금속이 있었기 때문에 지구가 생기면서부터 자기장이 있었을 것 같네요
1명 평가안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구의 자기장은 주로 지구 내부의 액체 외핵에서 생성됩니다. 지구의 핵은 고체 내핵과 액체 외핵으로 이루어져 있는데, 특히 액체 외핵은 주로 철과 니켈로 이루어져 있으며, 이 철과 니켈이 대류 운동을 하면서 자기장이 발생하게 됩니다. 이를 지구 자기장 생성의 다이너모 이론이라고 부릅니다. 지구 내부는 매우 뜨겁고, 열 차이에 의해 액체 외핵이 계속해서 대류 운동을 합니다. 이때 철과 니켈 같은 전도성 물질이 움직이면서 전류가 생성되고, 이 전류가 강한 자기장을 만들어 냅니다. 지구가 자전하는 것도 자기장 형성에 중요한 역할을 합니다. 자전으로 인해 외핵의 대류 운동이 특정 방향으로 정렬되고, 이로 인해 강한 자기장이 지속적으로 유지됩니다. 지구가 처음 형성될 때는 핵이 아직 분리되지 않은 상태였고, 내부가 지금처럼 뜨거워지지 않았습니다. 따라서 지구가 생겨난 초기에는 자기장이 없었거나 매우 약했을 가능성이 큽니다. 시간이 지나면서 지구 내부가 점점 더 뜨거워지고, 중력과 방사성 붕괴에 의해 지구 내부에서 고온 상태가 형성되면서 철과 니켈이 핵으로 모이기 시작했습니다. 그 결과 지구의 핵이 분리되고, 액체 외핵에서 대류 운동이 일어나면서 지금의 자기장이 형성된 것입니다. 지구 자기장은 시간에 따라 변화해 왔습니다. 지질학적인 기록을 보면, 지구 자기장의 극전도(북극과 남극의 자기장이 바뀌는 현상)가 여러 번 일어났다는 증거가 있습니다. 이는 지구의 자기장이 고정된 것이 아니라, 지구 내부의 변동에 따라 변화할 수 있음을 보여줍니다. 자기장의 강도도 일정하지 않으며, 주기적으로 강해졌다가 약해지기도 합니다. 지구 자기장은 우리에게 중요한 보호막 역할을 합니다. 태양에서 방출되는 태양풍이나 우주에서 오는 고에너지 입자들이 지구로 직접 도달하지 않도록 막아주는 역할을 합니다. 자기장이 없으면 이러한 고에너지 입자들이 지구 대기에 영향을 주고, 생명체에 해로운 방사선이 지구 표면에 더 많이 도달할 수 있습니다.