티스토리 뷰
지구 내부의 구조는 가장 바깥쪽에서 가장 안쪽의 영역까지 그것을 몇 개의 주요한 층들로 나눌 수 있습니다.
이 층들은 지각, 맨틀, 바깥쪽 중심부, 그리고 안쪽 중심부입니다.
인간은 지구의 내부를 파헤치는 작업을 시도한 적이 있었습니다.
인간이 도달한 가장 깊은 곳은 지구의 지각의 일부분이고, 심지어 단지 12km 깊이에 달했을 뿐입니다.
각각의 층을 간단히 정리했습니다.
크러스트 (Crust)
구성
지구의 지각은 가장 바깥층이며 주로 단단한 암석으로 구성되어 있으며 화강암, 현무암 등 다양한 종류의 암석이 포함되어 있습니다.
두께
지구의 지각의 두께는 다양한데, 대륙 지각은 해양 지각(약 6 ~ 8km) 보다 두껍습니다.
인간은 일반적으로 채굴, 석유 및 가스 추출 및 과학 연구를 위해 광범위하게 지각을 탐사하고 시추해 왔습니다.
지구 지각에서 인간이 만든 가장 깊은 구멍은 약 12 km 깊이에 이르는 러시아의 콜라 슈퍼딥 보어홀(Kola Superdeep Borehole)입니다.
맨틀 (Mantle)
구성
지각 아래에는 지질학적 시간 척도에 걸쳐 천천히 흐를 수 있는 단단한 암석으로 구성된 맨틀이 있습니다.
맨틀은 주로 철과 마그네슘이 풍부한 규산염 광물로 구성되어 있습니다.
두께
맨틀은 지각보다 훨씬 더 두껍고, 약 2,900 km의 깊이까지 뻗어 있습니다.
대류
방사성 붕괴와 원시열에 의해 생성된 열은 맨틀에 대류를 발생시킵니다.
이러한 용융암의 움직임은 지구 표면의 지각판의 운동을 담당합니다.
외부 코어 (outer core)
구성
외심은 주로 액체 철과 니켈로 구성되어 있습니다.
이 층의 용융 특성이 고유 특성의 원인입니다.
두께
외부 코어는 약 2,900 km의 깊이에서 약 5,150 km까지 뻗어 있습니다.
자기장 발생
바깥쪽 중심핵에서 용철의 움직임은 지구의 자기장을 발생시킵니다.
이 자기장은 해로운 태양 복사로부터 행성을 보호하고 항해와 통신에 중요한 역할을 합니다.
내부 코어 (inner core)
구성
내부 핵은 철과 니켈로 주로 구성된 고체 구이며 약간의 다른 원소들도 있습니다.
두께
안쪽 중심부는 약 5,150 km에서 지구의 중심부까지 약 6,370 km에 이릅니다.
높은 온도에서도 고체
내부 중심부의 온도가 섭씨 5,000도에 이를 수 있지만, 이 깊이의 엄청난 압력은 철과 니켈을 고체 상태로 유지합니다.
극심한 열에도 불구하고 높은 압력 때문에 고체입니다.
인간이 뚫을 수 있는 지구표면 깊이 - 12km
인간이 지구를 얼마나 깊이 파고들 수 있는, 현재 인간의 능력은 온도, 압력, 그리고 기술적인 제약을 포함한 복합적인 요인들에 의해 심각하게 제한을 받고 있습니다.
콜라 슈퍼딥 보어홀(Kola Superdeep Borehole)
콜라 슈퍼딥 보어홀(Kola Superdeep Borehole)은 1970년대와 1980년대에 러시아에서 진행했던 과학적 시추 프로젝트입니다. 주로 지구의 지질과 구성 요소를 연구하기 위한 목적으로 지각에 가능한 한 깊게 시추하려는 야심 찬 시도였습니다.
위치
러시아 북서부 콜라 반도 사폴랴르니 마을 근처에 위치해 있습니다.
깊이
콜라 수퍼딥 보어홀은 1989년까지 12 km의 깊이에 도달했습니다.
그것은 수년 동안 지구상에서 가장 깊은 인공 지점이라는 기록을 보유하고 있었습니다.
드릴링 장비(Drilling Equipment)
드릴링은 특별히 고안된 리그(rig)를 사용하여 이루어졌습니다.
처음에는 기존의 회전식 드릴링 기술이 사용되었지만, 더 깊이 내려갈수록 더 높은 온도와 압력에 직면하게 되었습니다.
이러한 극한 조건에 대응하기 위해 다양한 진보된 드릴링 기술과 재료가 개발되었습니다.
과학적 목표
이 프로젝트의 주요 목표는 지구의 지각, 특히 지각에서 맨틀로의 전이를 연구하는 것이었습니다.
연구자들은 지구의 층들의 구성과 그것들이 깊이에 따라 어떻게 변하는지에 대해 이해하는 것에 흥미가 있었습니다.
그들은 또한 지진 활동, 지구의 열 구배, 그리고 다른 지질학적 현상들에 대한 통찰력을 얻기를 희망했습니다.
과제
프로젝트는 더 깊어질수록 많은 어려움을 겪었습니다.
여기에는 고온(섭씨 180도까지 도달), 예상치 못한 지질 조건, 시추 장비의 고장 등이 포함되었습니다.
포기
콜라 수퍼딥 보어홀은 2005년에 자금 부족으로 인해 공식적으로 폐쇄되었다가 버려졌습니다.
포기 당시에는 지구 맨틀에 도달한다는 당초 목표에 크게 못 미치는 약 12km의 깊이에 도달했습니다.
콜라 슈퍼딥 보어홀은 비록 그것이 더 이상 활발하게 유지되거나 계속되는 연구를 위해 사용되지 않지만, 중요한 과학과 공학적인 노력으로 남아있습니다.
요약하자면,
인류가 채굴이나 과학 연구와 같은 다양한 목적을 위해 지각에 드릴링을 하는 데 상당한 진전을 이룬 반면, 우리는 상대적으로 표면을 긁었을 뿐입니다.
지구의 맨틀과 그 너머에 더 깊이 시추하는 것은 기술과 비용 면에서 모두 엄청난 도전을 초래합니다.
향후 재료 과학과 드릴링 기술의 발전으로 더 깊은 탐사가 가능해질 수도 있지만, 그러한 노력은 여전히 과학과 공학적으로 상당한 도전으로 남아 있습니다.