지구의 판 운동, 14억 5천만 년 후 종료설, (2/4)

지구의 판 운동, 14억 5천만 년 후 종료설, (2/4)

=“우리가 잘 알고 있는 세계는 끝날 것입니다”라고 연구자가 말하다=

 

 

움직이는 직소퍼즐

 

우선 판 운동(판구조론)을 이해할 필요가 있다. 지구는 태양계가 막 태어난 무렵, 약 45억 4천만 년 전에 형성되었다. 처음에는 완전히 녹은 상태였지만, 형성 당시의 열과 방사성 물질에서 발생한 열이 빠져나가면서 식어갔고, 결국 내핵, 외핵, 하부 맨틀, 상부 맨틀, 지각이라는 층 구조가 자리 잡았다.

 

약 35억 년 전에서 6억 년 전 사이 어느 시점에서, 지각과 상부 맨틀로 이루어진 ‘리소스피어’가 식어 밀도가 높아지면서 하부 맨틀로 가라앉기 시작했다. 리소스피어는 직소퍼즐처럼 수십 장의 판으로 분리되어 지구 표면에서 서로 충돌했고, 지질 활동의 시대가 열렸다.

 

중앙 해령에서는 지하에서 상승한 맨틀 물질(맨틀 플룸)이 식으면서 새로운 해양판을 만든다. 반면, 판의 가장자리 중 특히 차갑고 밀도가 높은 부분은 해령에서 멀어지며 판 전체를 끌어당기고, 결국 깊은 맨틀로 가라앉는다. 이때 가라앉은 부분은 ‘슬래브(slab)’라 불린다. 두 판이 만나면 밀도가 높은 판이 낮은 판 밑으로 미끄러져 들어가는 ‘섭입’ 현상이 일어나며, 지표에는 화산이나 새로운 지각이 형성된다.

 

예를 들어 두 대륙판이 충돌하면 알프스나 히말라야 같은 산맥이 만들어진다. 또한 대륙판이나 해양판 아래에 맨틀 플룸이 있으면, 지각과 핫스팟의 이동에 따라 화산이 줄지어 나타난다.

하지만 맨틀의 온도는 점차 내려가기 때문에 언젠가는 판이 더 이상 가라앉지 못할 정도로 냉각되는 시기가 온다.

이번 청 교수의 연구는 지난 30억 년 동안의 마그마 활동 강도를 바탕으로 수학적 모델을 이용해 맨틀 냉각 속도를 추정한 것이다. 이를 통해 판 운동이 끝나는 시기를 대략적으로 알 수 있다고 그는 말한다.