지구의 자극(磁極)은 점점 빨리 이동하고 있다.

 

 

 

지구의 자극(磁極)은 점점 빨리 이동하고 있다.

-GPS가 부정확해진다-

 

 

 

 

지구의 자장은 남북의 자극을 연결하는 모양으로 되어 있다.

 

지구의 북자극(北磁極)은 항상 이동하고 있다.

 

근년 북자극의 이동 속도가 빨라지고 있음을 받아서 미국해양대기국（NOAA）은 예정을 앞당겨서 세계지자기 모델을 갱신하였다. WMM는 GPS아프리(GPS tracking apps) 에서 미국방성의 내비게이션시스템마저 모든 위치정보시스템의 베이스로 되어있다.

지구의 자장이 변동하는 이유는 해명되어 있지 않다. 지구의 자장은 무서운 태양풍으로부터 우리들을 지키고 있다. 그런데 어떤 이론에 의하면 지구의 핵의 내부의 자기장의 움직임이 자장을 크게 변동시키고 있다.

새로운 연구에서는 연구자들은 급격한 지자기의 변동의 발생원과 시기를 모델화하였다.

2003년 공개된 허리웃의 SF대작 <더 코아>는 지구 중심부에 있는 핵(코아)의 회전이 돌연 멈추고 지구의 자장이 붕괴한다는 스토리였다. 자장의 붕괴로 발생한 강력한 마이크로파가 로마 콜로세움을 파괴하고 샌프란시스코의 금문교를 녹였다.

미네소다대학 지진학자 저스틴 리뷔노(Justin Revenaugh)씨에 따르면 <영화의 묘사는 거의 모두가 틀렸다.> 그러나 지구의 자장이 지구상의 생물을 사멸시킬 파괴력을 가진 태양방사(太陽放射)로부터 지구를 지키고 있음은 사실이다. 자장이 없다면 태양풍은 지구의 바다와 대기를 날려버릴 것이다. 그리고 지구의 자장은 안정되어 있지 않다.

과거 1세기에 걸쳐 과학자들은 지구의 북자극(지리상의 북극과는 일치하지 않음)과의 추종을 반복해 왔다. 매년 북자극은 평균 50Km정도 북으로 이동하고 있다.

이 이동으로 세계지자기모델(World Magnetic Model ：WMM）--지자기를 추적하여 캠퍼스, 스마트폰의 GPS, 비행기나 선박의 내비게이션시스템에 정보를 제공한다.---은 부정확해졌다. WMM의 다음의 정기갱신은 2020년까지 행하지 않을 예정이었지만 북자극의 가속하는 이동에 대응하기 위하여 미군이 전례가 없는 앞당겨 갱신을 요청하는 사태가 되었다.

이번 북자극이 이동하는 이유를 해명하고 새로운 연구가 발표되었다. 금후는 이동예측이 가능하게 될는지 모른다.

 

 

지구 핵(코아)의 움직임을 추적

 

지구의 자장은 지하 약2900Km에 있는 외핵(外核)을 구성하는 액체의 니켈과 철의 대류에 의하여 발생한다고 생각되고 있다.(지구의 핵은 액체의 외핵과 고체인 내핵으로 나누어진다.) 자장은 남북의 자극을 연결하는 모양을 하고 있어 그 강도는 항상 증감하고 외핵의 상태에 따라 변동한다.

덧붙여 말하면 자극은 항상 이동하는 성질을 가져서 100만년 마다 반전마저 한다.
외핵을 구성하는 액체의 금속의 대류는 주기적으로 때로는 돌연 변화하는 수가 있고 자장의 이변을 이끌어낸다. 자장은 말하자면 남북의 자극과 지구의 핵을 관통하는 둥근 고무 다발 같은 것이다. 핵의 변화는 필연적으로 여러 가지의 둥근 고무의 여러 가지의 장소를 끌어당기는 것이 된다.

이런 지자기의 미치는 힘이 북자극의 이동에 영향을 주어 종래의 위치에서 크게 이동하는 요인이 되고 있다.

현재 이러한 자장의 변화를 예측하기는 어렵다. 그러나 이번 연구에서는 지구물리학자 쥬리엔 오페르(Julien Aubert)와 크리스토퍼 핀레이(Christopher Finlay） 양씨가 복수의 슈퍼컴퓨터를 써서 400만 시간 상당의 연산을 행하여 지구의 핵의 물리적인 상황을 시뮬레이션했다.

연구자들은 지구의 내부로부터 외측으로 전해지는 열이 자장에 영향을 끼친다는 것은 이해하고 있었다. 이 열은 평균하면 년간에 10Km 약의 속도로 전해지고 있다. 그러나 이번 외핵 내에 주위의 액체보다 고온으로 비중이 가벼운 액체의 철이 포켓 같은 부분이 때때로 발생하고 있음이 판명되었다.

다시 이 고온으로 가벼운 포켓과 보다 저온으로 무거운 주위의 온도와 밀도의 차가 어는 정도 이상이 되면 고온 액체의 철은 급격히 상승하는 일이 있다는 것도 알았다.

이 급격한 움직임이 자기의 파(波)를 일으킨다. 그리고 파가 맹 스피드로 외핵의 표면(맨틀과의 경계면)에 도달하여 지자기의 커다란 변동을 일으킨다.

<자기의 파는 악기의 현의 진동과 같은 것>이라고 오페르씨는 비즈니스 인사이더(Business Insider)에서 말하였다.

 

내비게이션으로서 매우 중요한 자북극(磁北極)

 

군대로서 북자극의 움직임을 파악하는 것은 중요하다. 왜냐하면 군이 사용하는 내비게이션시스템은 WMM에 의존하고 있다. 그런 때문에 영국지질조사국 (British Geological Survey)과 미국해양대기국 (NOAA)은 5 년마다 WMM을 갱신하고 있다.

또 민간항공회사나 스마트폰의 GPS 응용 프로그램에 있어서도 마찬가지로 조종사와 사용자가 자신의 현재 위치를 파악하고 탐색할 때에도 WMM 정보가 사용되고 있다.
미군이 요청한 앞당긴 갱신은 2019 년 2 월 4 일에 완료했다.
그러나 이러한 정기적인 갱신을 행해도 지자기의 급격한 변동으로 인해 WMM을 정확하게 지키 오베르 씨의 연구그룹이 고안한 새로운 모델은 지구자기장의 변화를 예측함으로써 WMM 문제를 해결할 수 있다.
<향후 몇 년 동안, 우리 그룹은 과거의 변동을 파악하여 보다 정확하게 향후의 변동을 예측하는 것이 가능하게 될 것으로 기대하고 있다.>고하는 것이 어려워지고 있다고 오베르 씨는 말했다.

 

지자기의 붕괴는 일어날 수 있을까

 

지구의 자기장은 대기를 지키는 방패이다. 리뷔노 씨에 따르면, 태양방사를 차단하는 <역할의 대부분>을 담당하고 있다. 그러나 그것은 일어날 수 없다. 지구의 핵의 회전이 멈추는 일은 없기 때문이라고 리뷔노 씨는 말한다.
만일 지자기가 붕괴하더라도 <코어>로 그려진 것 같은 괴멸적인 영향 ── 심장 박동기를 달고 있는 사람이 차례차례로 넘어 지거나 엄청난 규모의 뇌우가 발생하거나 전 세계 랜드 마크가 붕괴하는 일은 ── 일어나지 않을 것이다.
보다 가능성이 높은 시나리오로 리뷔노 씨가 지적한은 것은 78만 년 전에 일어난 지자기 역전이다.

이러한 역전 현상이 일어났을 때 (역전현상은 지구의 역사에서 여러 번 발생하고 있다.) 지구의 자기장의 강도는 보통 30% 정도까지 저하된다고 그는 말했다.
만약 자기장이 없어지면 결국 대기도 없어져 버린다. 그러나 이것도 먼 미래에 일어날 가능성이 있다는 정도의 시나리오이다.

그래도 현재의 자기장의 구조에 대해 이해를 깊이는 것은 중요하다고 리뷔노씨는 덧붙였다.
<더 나은 모델화가 된다면 어떤 움직임을 할 것인지 파악하기 쉬워진다.>

*출처=https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190815...sctch

(번역 : 하세 무츠(長谷睦) / 갈릴레오 편집 : 마스다 타카유키(増田隆幸)