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바닷물 3배…지구 지하에 거대바다?



태평양이나 대서양 등 바다 속에 있는 물은 지구에 있는 수분 중 97%를 차지하고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 지구상에는 바닷물과 막상막하를 이루는 엄청난 양의 물이 내부에 존재하고 있는 것으로 밝혀졌다고 한다.

지구 내부에 물이 존재하는지에 대한 의문은 이전부터 계속되어 왔다. 그러던 중 지난 1969년 링우다이트(ringwoodite)라는 광물이 발견됐다. 링우다이트는 감람석 등을 고압으로 다진 광물로 1% 이상 수분을 흡수, 저장하는 특징을 지니고 있다. 또 지하 400∼600km 맨틀전이대 등 지구 내부 맨틀에 포함되어 있는 것으로 알려져 있다.

그런데 올해 3월 캐나다 앨버타대학 그레이엄 피어슨(D. G. Pearson) 박사 연구팀은 과학잡지 네이처(Nature)에 지구상에서 처음으로 링우다이트를 발견했다고 발표했다. 지구상에도 링우다이트가 있을 수 있다는 것. 피어슨 박사는 브라질에서 채취한 다이아몬드 덩어리를 X선 회절 등을 통해 몇 년 동안 분석한 결과 소량의 링우다이트 성분이 포함되어 있다는 걸 확인했다는 것이다. 이는 지구상에 링우다이트가 존재할 가능성을 확인한 것.




또 맨틀에 존재하는 링우다이트가 수분을 보유하고 있을 가능성은 강하게 추측되어 왔다. 6월 13일 과학잡지 사이언스(Science)에 노스웨스턴대학 스티븐 야곱센(Steven D. Jacobsen) 박사 연구팀이 발표한 바에 따르면 지하 700km에 있는 링우다이트 층에서 수분 존재를 확인했다고 한다.

연구팀은 지진계를 이용해 500종에 이르는 지진파를 측정했다. 지진파는 통과하는 암석에 따라 속도가 다르기 때문에 속도를 측정해 지하에 존재하는 암석 종류를 확인할 수 있다. 암석을 통과해 전해지는 지진파는 수분에 닿으면 속도가 감속된다. 연구팀은 지진파 속도를 측정한 결과 수분에 의한 감속이 확인된 지하 700km 맨틀층을 2개 층으로 분리, 경계 부분에 수분을 포함한 링우다이트 존재를 확인한 것이다. 이번 발견으로 지구 내부에는 지구상 바닷물의 3배에 해당하는 엄청난 수분이 포함되어 있을 것으로 추산하고 있다. 연구팀은 지구상 바닷물은 지구 내부 맨틀에서 왔다고 할 수 있다고 밝히고 있다.

최필식 기자  chois4u@techholic.co.kr

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