우주의 지진과 화산(은하계 시한폭탄) > 행 성

발 밑의 엄청난 힘, 지진은 매일 발생한다

지진은 우리 발 밑에 있는 강력한 힘을 상기시켜줍니다. 인간이 느낄 수 있는 수많은 지진이 전 세계에서 매일 같이 발생하는데, 느낄 수 없는 지진은 그보다 훨씬 많이 발생합니다. 패러데이 연구소의 수석 과학자 스티브 제이콥스는 땅이 흔들리고 울리는 등 지각에서 감지되는 움직임이 우리에게는 크게 느껴질지 몰라도, 행성 규모로 보면 아무것도 아니라고 말합니다. 대부분의 경우, 지진이 방출하는 에너지의 양은 미미하지만 위험 수준까지 상승하는 경우도 가끔 발생합니다. 지진이 방출하는 에너지는 리히터 규모로 측정하는데 지진의 강도를 0에서 10등급 혹은 그 이상으로 분류합니다. 한 등급 상승할 때마다 강도는 10배씩 증가하고, 규모 9의 지진은 규모 3의 지진보다 100만 배나 강한 것으로 볼 수 있습니다. 규모가 5라면 탁자에서 화분이 떨어질 정도지만, 규모 7이나 8은 건물을 무너뜨릴 수 있는 정도입니다.

맨틀의 끊임없는 대류 현상과 지각 변동

뜨거운 용융 상태의 지구 중간층은 끊임없이 움직입니다. 더 뜨거운 암석이 중심에서 지면으로 떠오르는 동안 상대적으로 차가운 암석은 다시 가라앉습니다. 맨틀은 암석이 녹아 흐르는 유동체로, 아래가 위보다 뜨거우면 대류 현상이 일어납니다. 따라서 물질이 상승했다가 다시 하강하는 순환 패턴이 발생하고 지각을 밀어 올립니다. 대류 현상이 단단한 지각에 가하는 힘은 엄청난데 지각이 갈라져 생긴 각각의 조각을 판이라고 합니다. 이 판들은 시냇물에 뜬 나뭇잎처럼 용융 상태로 흐르는 맨틀을 타고 끊임없이 움직입니다.

맨틀 위를 떠다니며 서로 스쳐 지나가기도 하고, 다른 판 위로 올라가거나 밑으로 내려가기도 합니다. 이런 일이 일어날 때 지면에서는 지진을 느끼는 것입니다. 이 가운데 마찰력은 판의 끊임없는 움직임을 방해하고, 그 결과 수십 억 톤의 암석이 서로 충돌할 때 엄청난 응력이 축적됩니다.

목성의 위성 ‘이오’를 통해 보는

화산의 위력

과거 지구에서 발생한 초대형 화산 폭발은 지구에 재앙을 내렸습니다. 현재 옐로우스톤의 지면은 측정 이래 가장 빠르게 상승하고 있으며, 연간 7~8cm씩 상승하고 있는 중입니다. 이전에 측정했던 속도보다 2~3배나 빠른 수치입니다. 옐로우스톤이 언제 또 폭발할지는 아무도 모릅니다. 큰 폭발이 일어난다면 어떻게 될지는 굳이 상상하지 않아도 됩니다. 화산폭발은 지금 지구에서 8억km 이상 떨어진 작은 천체에서도 일어나고 있습니다. 지구에서는 초대형 화산의 폭발력을 연구할 수 없기 때문에 우리의 유일한 희망은 우주에 있는 화산에서 단서를 수집하는 것입니다. 그리고 목성의 위성 '이오'만큼 화산의 놀라운 위력을 잘 보여주는 곳도 없습니다. 천문학자 필 플레이트는 오렌지색 바탕에 황색, 적색, 흑색, 백색 반점이 가득한 '이오'가 마치 피자처럼 생겼다고 말합니다. 이와 비슷한 모습의 천체는 태양계에서 찾아볼 수 없으며, 지옥과 같은 이곳에는 용암이 흐르는 강과 뜨거운 유황 호수로 뒤덮여 있습니다.

근본을 흔드는 상상초월의 힘이 존재한

다!

'마그네타'는 중성자 별입니다. 중성자 별은 보통의 별이 소도시 크기로 압축된 형태로 지름이 약 10km 정도입니다. 마그네타는 가장 극단적인 물체로 우주에서 밀도가 가장 높고 표면 중력도 가장 높습니다. 자전 속도도 매우 빨라서 초당 수천 번을 돌 수도 있습니다. 또한 자기장의 세기도 어마어마한데, 별의 밀도가 매우 높아서 찻숟가락 하나 분량의 무게가 지구에 있는 모든 자동차를 합친 무게와 비슷합니다.

중성자 별에는 단단한 지각이 있고 중성자가 충돌하며 생성된 뉴트로니윰으로 이루어져 있지만 고체의 특성을 지니고 있습니다. 마그네타의 지각은 거대한 수정과 같고 거대한 자기장에 짓눌려 엄청난 압력을 받고 있는데 이 압력이 축적되면 갑자기 지각이 갈라집니다. 지각은 1mm 밖에 안 움직일지 몰라도 마그네타의 질량이 매우 커서 엄청난 양의 에너지를 방출합니다.