지구의 숨은 산 찾기

깊은 지구에는 에베레스트 높이의 최대 4배에 달하는 봉우리가 있는 광대한 산맥이 있습니다. 그러나 아무도 그 이유를 모릅니다. 

남극 대륙의 눈부신 여름날이었습니다. 얼어붙은 속눈썹 사이로 Samantha Hansen은 특징 없는 풍경에 눈을 깜빡였습니다. 위쪽과 아래쪽이 같은 흰색 벽, 땅이 하늘과 매끄럽게 섞인 곳. 약 -62C(-80F)의 온도로 방향 감각을 상실한 상황에서 그녀는 눈 속에서 적절한 지점을 식별하고 삽을 꺼냈습니다.

Hansen은 대륙의 황량한 내륙에 있었습니다. 유람선 투어의 비교적 온화하고 그림 같은 남극 대륙이 아니라 현지 야생 동물이 거의 용감하지 않는 가혹한 환경이었습니다. 앨라배마 대학과 애리조나 주립 대학 팀의 일원으로서 그녀는 숨겨진 '산' 범위를 찾고 있었습니다. 탐험가가 발을 디딘 적이 없고 햇빛이 비치지 않은 봉우리입니다. 이 산들은 지구 깊은 곳에서 발생합니다.

2015년, 연구원들은 눈 속에 반쯤 파묻힌 지진 관측소를 설치하기 위해 남극 대륙에 있었습니다. 전체적으로 팀은 남극 전역에 15개를 설치했습니다.

그들이 드러낸 산과 같은 구조는 완전히 신비합니다. 그러나 Hansen의 팀은 알려진 대로 이러한 초저속 구역 또는 ULVZ가 거의 어디에나 있을 가능성이 높다는 사실을 발견했습니다. 전 세계 어디에 있든 그것들은 발 밑에 숨어 있을 수 있습니다. Hansen은 "[우리가 본] 모든 곳에서 ULVZ에 대한 증거를 찾았습니다."라고 말했습니다. 질문은 – 그들은 무엇입니까? 그리고 그들은 우리 행성 안에서 무엇을 하고 있습니까?

 

수수께끼의 역사

지구의 기이한 내부 산들은 임계 임계점, 즉 행성의 금속성 핵과 주변의 암석 맨틀 사이에 있습니다. Hansen 팀이 지적한 것처럼 이 갑작스러운 전환은 단단한 암석과 공기 사이의 물리적 특성 변화보다 훨씬 더 급격합니다 . 그것은 지구의 지질학에 영향을 미치는 수수께끼만큼이나 수십 년 동안 전문가들을 감질 나게 했습니다.

'핵-맨틀 경계'는 지구 표면에서 수천 킬로미터 떨어져 있지만 헤아릴 수 없는 깊이와 우리 세계 사이에는 놀라운 양의 교류가 있습니다. 그것은 해저의 고대 조각 에 대한 일종의 묘지로 생각되며 지각 까지 과열된 고속도로를 만들어 하와이와 같은 예상치 못한 위치에 화산이 존재하는 배후에 있을 수도 있습니다. .

깊은 지구 산에 대한 이야기는 1996년 과학자들이 중앙 태평양 아래에서 핵-맨틀 경계를 탐험하면서 시작되었습니다. 그들은 핵폭탄도 같은 효과를 낼 수 있지만 일반적으로 지진과 같은 대규모 지진에 의해 생성된 지진파를 연구함으로써 이를 수행했습니다. 이 파동은 지구를 바로 통과하며 지표면의 다른 위치, 때로는 파동이 시작된 곳에서 12,742km(7,918마일) 이상 떨어진 지진 관측소에서 포착할 수 있습니다. 서로 다른 물질에 의해 굴절되는 방식과 같이 파동이 통과하는 경로를 조사함으로써 과학자들은 행성 내부의 X선과 같은 사진을 함께 조각할 수 있습니다.

연구원들이 25개의 지진에 의해 생성된 파동을 관찰했을 때, 코어-맨틀 경계의 들쭉날쭉한 패치에 도달했을 때 설명할 수 없을 정도로 속도가 느려지는 것을 발견했습니다. 이 광대하고 비현실적인 산맥은 매우 가변적이었습니다. 일부 봉우리는 에베레스트 높이의 4.5배에 해당하는 맨틀까지 40km(24.8마일)까지 뻗어 있었습니다. 한편 다른 것들은 높이가 3km(1.7마일)에 불과했습니다.

그 이후로 유사한 산이 코어 주변의 흩어져 있는 위치에 숨어 있는 것이 발견되었습니다. 일부는 특히 큽니다. 하나의 괴물 표본이 하와이 아래 910km(565마일)의 패치를 차지합니다.

그러나 지금까지도 그들이 어떻게 거기에 도달했는지, 그들이 무엇으로 만들어졌는지 아무도 모릅니다.

대부분의 지구의 지각은 현무암으로 이루어져 있으며, 이것은 신비한 지구 깊은 산 뒤에 있는 물질일 수도 있습니다. (Credit: Getty Images)

한 가지 생각은 산이 지구의 백열 핵과의 근접성으로 인해 과열된 하부 맨틀의 일부라는 것입니다. 맨틀이 3,700C(6,692F)에 도달할 수 있는 반면, 이것은 상대적으로 온화합니다. 핵은 5,500C(9,932F)의 원자 굽힘 최고를 달성할 수 있습니다. 이는 태양 표면의 온도와 그리 멀지 않습니다. 코어-맨틀 경계의 가장 뜨거운 부분은 부분적으로 녹을 수 있으며 이것이 지질학자들이 ULVZ로 보는 것입니다.

또는 깊은 지구 산은 주변 맨틀과 미묘하게 다른 물질로 만들어질 수 있습니다. 놀랍게도, 그것들은 깊은 곳으로 사라진 고대 해양 지각의 잔해일 수 있으며, 결국 수억 년에 걸쳐 가라앉아 핵심 바로 위에 정착할 수 있다고 생각됩니다.

과거에 지질학자들은 단서를 찾기 위해 두 번째 퍼즐을 살펴보았습니다. 깊은 지구 산은 거대한 덩어리 또는 대형 LLSVP(Low-Shear Velocity Provinces)와 같은 다른 미스터리 구조 근처에서 발견되는 경향이 있습니다. 아프리카 아래에 "투조"라고 불리는 무정형 덩어리가 있고 태평양 아래에 "제이슨"이라고 알려진 또 다른 덩어리가 있습니다. 그것들은 아마도 수십억 년 된 진정으로 원시적인 것으로 생각됩니다. 다시 말하지만, 그들이 무엇인지, 어떻게 거기에 도달했는지 아무도 모릅니다. 그러나 산과의 근접성은 그들이 어떻게든 연결되어 있다는 믿음으로 이어졌습니다.

이 연관성을 설명하는 한 가지 방법은 실제로 지각판이 지구의 맨틀 속으로 미끄러져 내려가 핵-맨틀 경계로 가라앉으면서 시작되었다는 것입니다. 그런 다음 이들은 천천히 퍼져 다양한 구조를 형성하고 산과 얼룩의 흔적을 남깁니다. 이것은 둘 다 고대 해양 지각으로 만들어졌다는 것을 의미합니다. 비록 강렬한 열과 압력에 의해 변형되었지만 현무암과 해저 퇴적물의 조합입니다.

그러나 남극 대륙 아래에 깊은 지구 산이 존재한다는 것은 이것과 모순될 수 있다고 Hansen은 제안합니다. "대부분의 우리 연구 지역인 남반구는 더 큰 구조물에서 꽤 멀리 떨어져 있습니다."

 

혹독한 퀘스트

남극 지진 관측소를 설치하기 위해 Hansen과 그녀의 팀은 헬리콥터와 소형 비행기의 적절한 위치로 날아가 장비를 허리 깊이의 눈 속에 두었습니다. 일부는 해안 근처, 상주하는 펭귄의 호기심 어린 시선 아래, 다른 일부는 내륙에 있었습니다.

첫 번째 결과를 얻는 데 며칠 밖에 걸리지 않았습니다. 이 장비는 지구상의 거의 모든 곳에서 지진을 감지할 수 있습니다. "충분히 크면 볼 수 있습니다"라고 Hansen은 말합니다. 그리고 많은 기회가 있습니다. 미국 국립 지진 정보 센터는 매일 전 세계적으로 약 55건의 지진을 기록하고 있습니다 .

깊은 지구 산맥을 식별하는 것은 이전에 수행되었지만 아무도 남극 대륙 아래에서 확인하지 않았습니다. 미스터리 블롭 근처에 있지 않거나 최근 지각판이 떨어진 곳 근처에 있지 않습니다. 그러나 팀은 놀랍게도 그들이 샘플링한 모든 사이트에서 그것들을 발견했습니다. 이전에는 산이 얼룩이 차지하는 장소 근처에 흩어져 있는 것으로 생각되었습니다. 그러나 Hansen의 결과는 그들이 지구의 핵을 감싸는 연속적인 담요를 형성할 수 있음을 시사합니다.

이 아이디어를 테스트하려면 훨씬 더 많은 조사가 필요합니다. 남극 연구 전에는 코어-맨틀 경계의 20%만 확인되었습니다. "그러나 우리는 그 격차를 메우기를 희망하고 있습니다." Hansen은 더 작은 구조를 식별하기 위한 새로운 기술 개발에 의존한다고 설명합니다. 일부 지역에서는 ULVZ 구조가 산이라기보다 얇은 고원에 가깝기 때문에 아직 전체 층을 볼 수 없습니다. 지진계에 존재하더라도 나타나지 않습니다.

그러나 산이 실제로 그렇게 널리 퍼져 있다면 산이 무엇으로 구성되어 있고 더 큰 얼룩 구조에 어떻게 연결되어 있는지 모두에 영향을 미칠 것입니다. 더 작은 산 크기의 지각판 잔해가 정말 더 큰 덩어리에서 그렇게 멀리 흩어질 수 있었을까요?

우리가 무엇을 발견하든, 남극 대륙의 차갑고 외계적인 풍경이 깊은 지구의 이상하고 과열된 산에 대한 단서를 제공했다는 것은 이상하게도 적합합니다.