지구자기장 역전할 것인가? > 자유 게시판

Will Compasses Point South?

Dr. Gary A. Glatzmaier This computer simulation shows the Earth＇s interior as its magnetic field reverses, perhaps because of changes in the flow of molten iron in the core.

By WILLIAM J. BROAD

Published: July 13, 2004
　

he collapse of the Earth＇s magnetic field, which both guards the planet and guides many of its creatures, appears to have started in earnest about 150 years ago. The field＇s strength has waned 10 to 15 percent, and the deterioration has accelerated of late, increasing debate over whether it portends a reversal of the lines of magnetic force that normally envelop the Earth.

During a reversal, the main field weakens, almost vanishes, then reappears with opposite polarity. Afterward, compass needles that normally point north would point south, and during the thousands of years of transition, much in the heavens and Earth would go askew.

A reversal could knock out power grids, hurt astronauts and satellites, widen atmospheric ozone holes, send polar auroras flashing to the equator and confuse birds, fish and migratory animals that rely on the steadiness of the magnetic field as a navigation aid. But experts said the repercussions would fall short of catastrophic, despite a few proclamations of doom and sketchy evidence of past links between field reversals and species extinctions.

Although a total flip may be hundreds or thousands of years away, the rapid decline in magnetic strength is already damaging satellites.

Last month, the European Space Agency approved the world＇s largest effort at tracking the field＇s shifts. A trio of new satellites, called Swarm, are to monitor the collapsing field with far greater precision than before and help scientists forecast its prospective state.

"We want to get some idea of how this would evolve in the near future, just like people trying to predict the weather," said Dr. Gauthier Hulot, a French geophysicist working on the satellite plan. "I＇m personally quite convinced we should be able to work out the first predictions by the end of the mission."

The discipline is one of a number - like high-energy physics and aspects of space science - where Europeans have recently come from behind to seize the initiative, dismaying some American experts.

No matter what the new findings, the public has no reason to panic, scientists say. Even if a flip is imminent, it might take 2,000 years to mature. The last one took place 780,000 years ago, when Homo erectus was still learning how to make stone tools.

Some experts suggest a reversal is overdue. "The fact that it＇s dropping so rapidly gives you pause," said Dr. John A. Tarduno, a professor of geophysics at the University of Rochester. "It looks like things we see in computer models of a reversal."

In an interview, Dr. Tarduno put the odds of an impending flip at more likely than not, adding that some of his colleagues were placing informal bets on the possibility but realized they would probably be long gone by the time the picture clarified.

Deep inside the Earth, the magnetic field arises as the fluid core oozes with hot currents of molten iron and this mechanical energy gets converted into electromagnetism. It is known as the geodynamo. In a car＇s generator, the same principle turns mechanical energy into electricity.

No one knows precisely why the field periodically reverses, but scientists say the responsibility probably lies with changes in the turbulent flows of molten iron, which they envision as similar to the churning gases that make up the clouds of Jupiter.

In theory, a reversal could have major effects because over the ages many aspects of nature and society have come to rely on the field＇s steadiness.

When baby loggerhead turtles embark on an 8,000-mile trek around the Atlantic, they use invisible magnetic clues to check their bearings. So do salmon and whales, honeybees and homing pigeons, frogs and Zambian mole rats, scientists have found.

On a planetary scale, the magnetic field helps shield the Earth from solar winds and storms of deadly particles. Its so-called magnetosphere extends out 37,000 miles from Earth＇s sunlit side and much farther behind the planet, forming a cometlike tail.

Among other things, the field＇s collapse, scientists say, could let in bursts of radiation, causing a variety of disruptions.

<과학> 나침반의 방향 남쪽으로 바뀌나 2004/07/13

(서울=연합뉴스) 황재훈기자 = 지구 자기장이 150여년 전부터 본격적으로 붕괴되기 시작한 것으로 보인다고 뉴욕타임스 인터넷판이 13일 보도했다.

뉴욕타임스는 지구 자기장 세기가 이미 10∼15% 정도 약화됐다고 지적한 뒤 현재 학계에서는 이 같은 현상이 지구 자기장의 방향을 완전히 역전시키는 결과를 야기할지 여부를 두고 논란이 벌어지고 있다고 전했다.

신문은 지구 자기장의 방향이 역전될 경우 우선 자기장의 세기가 약화된 뒤 자기장이 거의 사라시다시피 하다가 다시 남.북 방향이 현재와는 180도 반대로 형성되는 자기장이 나타날 것이라고 지적했다.

다시 말해 현재 북쪽을 가리키고 있는 나침반은 자기장 방향이 거꾸로 뒤집힐 경우 남쪽을 향하게 된다는 것이다.

신문은 자기장 방향이 역전될 경우 전력망을 붕괴시킬 수 있으며, 오존 구멍을 넓혀 각종 생태학적 문제점을 발생시키는 한편 극지방의 오로라를 적도지방에 출현시키는 것은 물론 일정한 자기장의 방향을 근거로 생활하고 있던 철새 등 조류, 연어와 같은 어류 및 이동성 동물들의 삶에 혼란을 초래할 수 있다고 덧붙였다.

이와 관련, 유럽우주국(ESA)은 자기장 변화를 추적하기 위한 사업의 일환으로 오는 2009년 `스웜(Swarm)＇이라 명명된 3대의 인공위성을 발사키로 지난달 결정했다고 신문은 전했다.

ESA는 이 위성들을 지구 극궤도에 진입시켜 오는 2015년까지 자기장의 변화 여부를 면밀히 검토한 뒤 자기장의 약화, 방향 변화에 대한 예측결과를 내놓을 예정이다.

이 위성계획에 참여중인 프랑스 지구물리학자인 고티에 위로 박사는 "기상을 예보하는 것처럼 어떻게 지구 자기장이 가까운 미래에 변화하는지 알고 싶다"면서 "ESA 위성계획이 끝날 때까지 첫번째 예상을 내놓을 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 과학자들은 지구 자기장이 역전되더라도 너무 공포에 휩싸일 필요는 없다면서 자기장 역전 현상이 임박하더라도 2천년은 걸릴 것이라고 지적했다.

학계에서는 이 같은 지구 자기장의 역전 현상이 주기적으로 일어난 것으로 보고 있지만 아직 정확한 원인은 규명하지 못하고 있다.

다만 과학자들은 50만년에 한 번 꼴로 자기장 역전 현상이 일어난 것으로 추정하며, 가장 최근의 자기장 역전 현상은 78만년 전에 일어난 것으로 보고 있다.

자기장 역전에 따른 피해 규모에 대해서도 학자들마다 의견이 분분한 상태로 일부에서는 방산충(放散蟲) 멸종의 예를 들며 자기장 역전이 지구상 일부 생명체의 멸종으로 이어질 수 있다고 주장하고 있다.

그러나 아직 자기장 역전 현상에 따라 어떤 종이 멸종하고 어떤 생명체가 살아남는지에 대한 일치된 의견은 없으며, 일부 학자들은 자기장 역전과 생명체 멸종과는 아예 의미있는 관계가 없다고도 주장하고 있다.

하지만 지구 둘레에 띠를 형성시켜 태양폭풍으로부터 지구를 보호하는 역할을 담당하고 있는 자기장이 붕괴될 경우 태양 방사능에 직접 지구 생명체가 노출되면서 암환자 증가를 비롯한 각종 문제점이 나타날 수 있다는 지적이 적지 않다.

jh@yna.co.kr