2008년 2월 19일 화요일

지구 중심핵은 정육면체 ‘큐브’ 모양이다

“지구 중심핵은 정육면체 ‘큐브’ 모양이다”  
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아놔! 이건 또 무슨 강아지 풀 뜯어먹는 소리냐? -.-;


지구의 중심핵은 금속으로 이루어진 반지름 1200km의 구체라고 보는 것이 주류 이론이다.

그런데 스웨덴 웁살라 대학교의 과학자들은 학술지 사이언스에 실린 최근 논문을 통해, 전혀 다른 모델을 제시했다. 지구의 핵은 루빅큐브와 같은 정육면체의 형태라는 것이다.

탄성파(elastic wave)가 지구 핵을 통과할 때 그 방향이 지구 자전축과 평행인 경우, 적도 평행인 방향인 경우보다 훨씬 빠르다는 사실이 관측되어 왔다. 지구 핵과 같은 고온에서는 탄성파가 방향에 상관없이 같은 속도여야 한다. 그간 과학적 이론들은 이런 비등방성 현상을 충분히 설명하지 못했다.

웁살라 대학교의 과학자들은 2003년부터 지구 핵이 큐브 모양이라는 이론을 학술지에 발표해왔으며, 최근 연구를 통해서는 컴퓨터 시뮬레이션이 이와 같은 이론을 강력히 뒷받침한다고 주장했다.

1999년 노벨상을 수상한 월터 콘의 ‘밀도 기능 이론’에 근거해 연구를 진행한 과학자들은, 금속성 정육면체가 대칭임에도 불구하고 음파 등 탄성파의 비등방성을 일으킨다는 사실을 확인했다고 설명했다.

시뮬레이션을 통해 확인된 바로는 방향에 따라 최대 12%의 비등방성이 일어났으며 이는 지구 핵을 통과하는 탄성파의 속도가 방향에 따라 달라지는 현상과 일치하는 결과라고.

정육면체 지구 핵의 대각선이 지축과 같은 방향이라고 과학자들은 추정한다.

(사진 : 스웨덴 웁살라 대학교의 보도 자료)



원본 기사 보충
박스 글 출처 : 디시 인사이드 과학갤러리
기사 보충 시간 : 2008년 3월 4일
원본 기사 출처 : http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/319/5864/797?rss=1

Science 8 February 2008:
Vol. 319. no. 5864, pp. 797 - 800
DOI: 10.1126/science.1150302
Elastic Anisotropy of Earth's Inner Core

Earth's solid-iron inner core is elastically anisotropic. Sound waves propagate faster along Earth's spin axis than in the equatorial plane. This anisotropy has previously been explained by a preferred orientation of the iron alloy hexagonal crystals. However, hexagonal iron becomes increasingly isotropic on increasing temperature at pressures of the inner core and is therefore unlikely to cause the anisotropy. An alternative explanation, supported by diamond anvil cell experiments, is that iron adopts a body-centered cubic form in the inner core. We show, by molecular dynamics simulations, that the body-centered cubic iron phase is extremely anisotropic to sound waves despite its high symmetry. Direct simulations of seismic wave propagation reveal an anisotropy of 12%, a value adequate to explain the anisotropy of the inner core.

전에는 지구 핵속의 Fe 가 hexagonal phase 인 걸로 사람들이 생각했는데, 지들이 계산해 보니 BCC (Body Centered Cubic) Fe 라는 얘기인 듯. P = 360.0 GPa 에서 T = 6600 K 조건에서 BCC Fe 라고 하고 계산하니 잘 들어맞는다고 함.

윗 기사의 지구핵이 주사위 모양으로 생겼다는건 결정구조론을 안 들은 기자의 무지함 탓.
울나라 기자들... 기사 저렇게 쓰고도 밥 먹고 사는 게 신기할 따름이다. -.-+

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