지구 북극의 위치가 변하고 있다?

지구 자북극, 2천년도 들어서 연간 55km 속도로 빠르게 이동 중 … 과학계 “지자기 역전 현상 임박한 것 아니냐” 추측

하루를 시작하는 현대인들은 스마트폰을 켜고 구글맵이나 자가용에 붙박이로 설치된 네비게이션을 이용해 출근길에 오른다.
첨단 네비게이션 기술이 발전하기 전에는 지면에 인쇄된 지도를 펼치고 나침반으로 동서남북을 따지며 길을 찾기도 했던 시절이 있다.
예전이나 지금이나 변함없이 우리가 길을 찾기위해 사용해온 것이 있다. 바로 지구의 자기장이다.
우리 상식에 의하면 나침반의 바늘은 지구 자기장을 따라 N침이 북극을 가리키고 S침이 남극을 가리키는 절대적인 것으로 생각하기 쉽다.
하지만 생각과는 다르게 지구의 자기장 방향에 의해 결정되는 ‘자북극(north magnetic pole’과 ‘자남극(south magnetic pole)’은 절대적이지 않고 위치를 계속 바꿔왔다.
절대적인 ‘진북극(geographic nor- th pole)’과 ‘진남극(geographic so-uth pole)’은 우리가 평소에 생각하는 빙하로 덮인 북극과 남극대륙이 위치한 곳들로 지구의 자전축에 의해 결정되는 위치들이다.
한마디로 우리가 일반적으로 생각하는 지리학적 북극과 나침반이 가리키는 북극은 전혀 다른 것이다.
1900년대의 자북극 위치는 캐나다와 그린란드를 거쳐 2000년 이후부터 현재까지 북극해로 진출한 뒤 시베리아쪽을 향해 연간 55km로 이동중이다.
이렇게 변화하는 자북극의 위치는 구글맵 등 GPS 시스템에 자기장 데이터를 더해 위치정보를 정교화해야하는 등 일상에 밀접한 영향이 있다.
한편 최근들어 자북극이 이동하는 속도가 빨라지는 현상을 두고 지구 자기장이 곧 역전되는 것이 아니냐는 관측이 나오고 있다.
이에 따라 갑작스레 변화하는 자기장이 재앙을 불러오는 것이 아니냐는 우려섞인 의견과 다소 과장된 재해 시나리오 등이 이슈가 되고있다.

◈ 지구 자북극 위치 변화는 살아있는 지구의 증거
자북극 위치가 변화하는 것을 이해하기 위해서는 지구 내부 구조를 이해하는 데서부터 시작해야 한다.
지구 내부가 뜨거운 암석이 녹아있는 맨틀, 금속성 암석 함량이 높은 외핵, 내핵으로 이루어져 있으며 열적 대류를 하고있다는 ‘다이너모 이론’이 현대과학에서 가장 유력한 것으로 보는 지구 내부구조 모델이다.
이 열적 유동성은 완전히 무작위적인 대류 프로세스로 지구 내부에 열적 자극(달 등에 의한 조력현상, 방사성 원소 자연붕괴로 발생하는 에너지, 지구의 자전 등)에서 기인한다.
한 예로 바로 이웃 행성인 화성에는 지구의 달처럼 조력현상을 일으키기에 충분히 큰 위성이 없어 현재 겉으로 확연히 눈에 띄는 맨틀 활동의 살아있는 증거, 지진 및 화산활동이 전무하다시피 하다.
이는 용융상태(고체가 열을 흡수해 액체로 상태 변화를 일으키는 물리적 현상)의 맨틀과 핵이 활동을 하지 않는다는 것이며, 따라서 화성에는 실제로 자기장이 거의 존재하지 않는다.
지구 내부의 외핵은 대류하는 이온화된 금속성 물질로, 외핵의 전체적 흐름이 자기장을 유도하며 자북극과 자남극을 결정한다.


자기장이 역전하는 기간에는 대류의 무작위성이 높아져 자기장이 복잡해지고 따라서 자북극과 자남극이 여러 곳에 생기고 전체적인 자기장의 세기가 약해질 수 있을 것으로 과학자들은 예상한다.
지질학적 기록에 의하면 지구 자기장 역전 현상은 지난 7,600만 년 동안 171회 발생했고, 그 가운데 적어도 14회는 지난 450만 년 동안 국한해 일어났다.

◈ 지구 자기장의 구조와 우주 방사선 방어막 역할
지구 자기장이 역전되는 날은 곧 찾아올 것으로 예상된다. 그런데 여기서 ‘곧’이란 100년 후일지, 1천년 후가 될지는 모르는 일이다. 과학적 관점에서는 지구의 나이가 50억년으로 추정되기 때문에 1~2천년은 상대적으로 ‘곧’ 다가올 시기로 표현된다.
과학자들은 역전현상이 시작되면 완료되는데 걸리는 시간은 30일 가량으로 매우 짧을 것으로 전망한다.
자기장은 지구가 생명을 품을 수 있는 행성이 될 수 있도록 지구 시스템에 방어막을 구축하고 있다.
한편 지구를 덮치는 태양의 폭발, 태양풍은 고에너지 플라스마 입자들로 가득하며 전기신호 교란 현상인
‘델린저 현상’을 일으키는 원인이다. 우리는 지난 몇십년간 단 한두번의 심각한 델린저 현상만을 겪었으나, 지구는 사실 매 시각 태양의 고에너지 플라스마를 뒤집어 쓰고 있다.
태양풍 플라스마와 우주 방사선을 항상 막아주는 역할을 하는 것이 지구 자기장이다.
자기장이 없었다면 지상은 마치 원자폭탄이나 핵발전소 사고가 난 것 마냥 방사능에 피폭돼있을 것이다.
지구 자기장 역전이 일어나는 동안 약해진 자기장이 막아주지 못하는 우주 방사선들은 지구의 대기가 대신해서 버텨줄 것이며, 한동안 고에너지 입자가 다른 때보다 지구로 많이 들어올 수는 있지만 약해진 자기장이 완전 소멸을 하는 것이 아니기 때문에 크게 걱정하지는 않아도 될 것으로 보인다.
한편 지구 자기장이 역전하는 메커니즘은 여전히 지구과학 및 물리학자들이 풀어야 할 숙제로 남아있다.


최미영 기자 press6@newskorea.com

News Korea Texas, Inc.의 모든 콘텐츠(기사)는 저작권법의 보호아래, 무단 전재, 복사, 배포 등을 금합니다.

Leave A Reply

Your email address will not be published.