지구의 내부 구조◇

온도에 따라 물질의 상태가 변하는 것을 우리는 흔히 볼 수 있으므로 쉽게 이해할 수 있습니다.

즉 기온이 0℃이하가 되면 얼음으로 존재하며 0℃에서 100℃ 사이에서는 액체인 물로 존재하지요.

그리고 온도를 더 높여 100℃ 이상이 되면 수증기가 됩니다.

반드시 그렇게 할 필요는 없지만 더 정확하게 알려면 증기와 기체를 구분하는 것이 좋습니다.

예를 들면 수증기, 수은 증기, 알코올 증기 등이 있고 메탄, 에탄, 질소, 산소 등은 기체라고 하지요.

이런 예에서 짐작할 수 있듯이 실온에서 액체와 공존하면 증기, 액체가 없으면 기체라고 정의하지요.

이제 온도가 아닌 압력에 의한 물질의 상태 변화를 알아봅시다.

일상에서 압력을 올리고 내리는 것을 쉽게 볼 수는 없습니다.

그러므로 상상을 해야 하지요.

암모니아는 대기압에서 ?33.35℃에서 액체가 되지만 압력을 높이면 실온에서도 액체로 바꿀 수 있지요.

이렇게 하여 만들어진 액체 암모니아를 진공 속으로 보내면 기화하면서 주위의 열을 빼앗습니다.

이런 이유로 암모니아를 한때는 냉매로 사용하였지만 모두 알고 있듯이 심한 냄새로 곧 바뀌었지요.

냄새가 나지 않고 불활성인 기체 소위 말하는 CFC가 개발되어 많이 사용되었지요.

오존층이 파괴된다는 사실이 발견되기까지는 CFC가 아주 고마운 기체였습니다.

이제까지의 논의를 정리하면 온도를 올리면 고체가 액체로 변하며 더 올리면 증기가 된다.

반면에 압력을 높이면 증기가 액체로 그리고 고체로 변한다.

이 원리를 지구의 내부 구조에 적용해봅시다.

온도는 안으로 들어갈수록 높아지며 압력 역시 높아집니다.

이미 배웠듯이 압력과 온도는 서로 반대되는 작용을 하므로 실제로 관측한 결과는 다음과 같지요.

지각은 고체

맨틀은 유동성 고체

외핵은 액체

내핵은 고체

외핵의 온도는 약 4000℃이지만 압력이 아주 높으므로 액체로 존재하지요.

따라서 액체인 외핵은 흘러가므로 일종의 자석이 됩니다.

이것이 지구가 자기장을 가지는 이유이며 자기장으로 인하여 태양에서 방출되는 플라스마가 지구로는 들어오지 못하는 것입니다.

한편 지각 아래에 있는 맨틀은 역시 유동하고 있으므로 마치 벨트에 실려 움직이는 물체들처럼 지각이 이동하고 있습니다.

이런 지각의 이동에 의해 대륙의 위치가 조금씩 바뀌고 있지요.

자세한 내용은 ‘판구조론’을 참조하세요.

지각과 맨틀의 경계면을 간단하게 ‘모호면’이라고 하며 고산지대에서는 깊지만 바다에서는 얕습니다.