태양계의 푸른 행성 지구

우리가 현재 살아 가고 있는 푸른 행성 지구. 우주에서 봤을 때 바다와 녹색의 자연과 구름의 어우러짐이 매우 아름다운 행성이다. 태양계 안에서 유일한 생명체가 서로 공존하며 살아가고 있는 지구는 어떻게 탄생이 되었으며 그 내부와 성질 그리고 어떻게 자전운동을 하는지 한번 알아보자.

 

원시 지구의 탄생

지구는 약 46억년전에 태어났다. 원시 태양이 생겨나고 주위에 있던 수많은 미행성들이 충돌하고 뭉쳐져서 현재의 지구를 탄생시켰을 것이라 과학자들은 추측하고 있다. 탄생 직후의 지구는 아주 뜨거운 마그마의 바다였으나 미행성의 충돌이 잠잠해지면서 냉각하기 시작하고 얇은 지각이 형성됐다. 또한 이산화 탄소가 주 성분이였던 대기에는 비가 내림으로서 지금의 바다가 만들어지고, 이로인해 이산화탄소가 바다에 녹아 하늘이 맑아졌을 것이라고 한다. 시간이 지나 30억년 전부터 지표의 온도가 현재 지구의 온도가 가까워지며 환경도 안정적으로 접어들게 되었다. 환경이 안정되면서 비로서 지구에 생명체가 생겨나며 현재 우리들이 지구의 환경에 적응하며 살아갈 수 있었던 것이다. 

지구의 내부 모습

지구의 구조는 지표에서의 거리에 따라 나눌 수 있는데, 가장 안쪽에 위치한 핵, 맨틀, 지각 그리고 지표면을 지나 대기권으로 크게 나눌 수 있다. 먼저 지구의 내부 안쪽에 자리한 핵은 내핵과 외핵으로 나뉘어 지는데, 내핵은 지구내부가 차가워 질때 외핵의 철과 니켈이 침감되어 생긴 것으로 보이며, 현재까지도 계속 성장중이다.  철과 니켈이 주성분인 외핵은 수고나 탄소등의 경원소가 10%이상 포함되어 있다고 가정하고 있다. 맨틀은 지각 아래 있으면서 내부의 핵을 둘러 존재하는 두꺼운 암석층으로서, 지구 부피의 83%, 질량의 67% 차지하고 있다. 주로 감람석과 휘석등의 물질로 구성되어 있으나 화학조성은 직접적으로 알수가 없어 아직도 연구가 진행중이라고 한다. 지각은 대륙지각과 해양지각으로 나누어지는데, 대륙지각은 현무암질의 하부지각과 화강암질의 상부지각으로 이뤄져있다. 마지막으로 지구의 대기에는 78%의 질소분자와 21%산소분자, 1%의 물 그리고 미량의 아르곤, 이산화탄소로 이루워져있다. 지구의 대기가 지금처럼 안정화 될수 있었던 가장 주요원인은 태양이 타 행성들과 다르게 멀리 떨어져 있어서 온도가 급상승하며 물의 증발에 따른 온실효과의 폭주현상이 일어나지 않았고, 이에 따라 대기중에 이산화 탄소가 물에 융해되어 암석에 갇히게 되고 식물이 나타나면서 광합성으로 인해 이산화탄소가 산소로 바뀌게 되어 현재의 대기분포를 이루게 되었다. 

지구의 자기장

지구는 매우 거대한 자석으로 볼 수 있다. 막대자석의 자기력선이 철가루를 아래 그림처럼 만들어내는 것처럼 지구의 자기력선도 눈에 보이지는 않지만 비슷한 형태로 나타난다. 이런 작용 때문에 우리가 나침반을 쓸대 바늘이 항상 북쪽을 가리키는 이유이다. 자기장이 정전기에 의해 대전된 물체를 밀어내는 역활을 하기 때문에 태양풍으로부터 지구를 보호한다. 만약에 지구에 자기장이 없었다면 태양풍은 직접적으로 대기와 상호작용을 하게 되고 결국 지구에는 물이 증발하여 금성처럼 물이 없고 생명체가 존재하지 못했을것이다. 

지구의 미래

인류는 지금까지 지구의 자원을 이용하여 기술발전과 더불어 풍요롭게 살아왔다. 그렇지만 무분별한 산업화로 인해 여러가지 환경문제, 즉 이산화탄소 증가로 인한 온실효과, 오존층파괴 등 의 기호변화로 인류에게 큰 문제로 이슈화 되고 있다. 또한 앞으로 수십년 내에 거대운석의 충돌, 및 대륙이동에 따른 화산활동 등에 의해서도 멸망한 가능성이 있다. 많은 과학자들은 먼 머래에는 지구의 판운동이 정지하고 바다는 맨틀에 흡수되어 점점 없어지게 되어 지금의 화성과 같은 모습으로  변할 것이라고 애측하고 있다. 약 50억년 후에 태양이 주계열성 단계를 지나 거성단계에 접어들 즈음이면 지구의 공전궤도에 가까운 크기까지 팽창할 것이다. 그렇게 되면 지구는 태양에 흡수되거나 표면이 융해되어 초기 원시의 지구처럼 마그마로 뒤덮여질 것이다.