지구 자전의 비밀 300년 만에 풀리다

영국 과학자가 지구가 서쪽에서 동쪽으로 도는 이유를 밝혔다. 1692년 에드먼드 할레이가 지구 내핵의 자전 방향과 전체 지구 자전 방향에 대해 의문을 제기한 뒤 약 300년 만에 설명된 셈이다.

영국 리즈대 필립 리버모어 박사는 유체인 외핵이 내핵의 자전방향과 반대로 움직여 지구가 서쪽에서 동쪽으로 돈다는 연구 결과를 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 9월 17일자에 발표했다.

지구 내부 구조는 지진파의 속도 변화에 따라 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 구분한다. 이중 지구 자전과 관련 있는 부분은 외핵과 내핵이다. 지진파 자료와 함께 온도와 압력 조건을 고려하면 외핵은 유체, 내핵은 고체 상태로 추정된다. 문제는 내핵이 지구 자전과 반대로 동쪽에서 서쪽으로 돌고 있다는 점이다.

리버모어 연구팀은 스위스에 있는 슈퍼컴퓨터 ‘몬테 로사’를 사용해 지구핵의 움직임을 계산했다. 내핵의 움직임을 조절하는 자기장의 세기, 회전속도를 외핵의 흐름 속도, 맨틀과의 관계 등을 이용해 지구 자전 방향을 설명했다.

연구 결과 내핵이 동쪽에서 서쪽으로 움직이는 방향에 대한 반작용으로 외핵이 서쪽에서 동쪽으로 움직여, 지구가 서쪽에서 동쪽으로 움직이는 것으로 나타났다. 노를 저을 때 배를 앞으로 밀기 위해서는 물을 뒤로 밀어야 하는 것과 같은 원리다. 리버모어 박사는 “외핵이 고정된 고체가 아닌 유체이기 때문에 자기장이 지구 내핵을 움직이는 만큼 외핵이 밀려나는 것”이라고 설명했다.

과학동아