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변화하는 자극, 역전 현상 일어난다면

2011-01-19

하지만 이는 활주로가 자극의 변화를 반영하지 않는다면, 엄청난 사고가 발생할 수 있다는 의미이기도 하다. 항공기가 자신의 착륙활주로를 착각할 수도 있으며 비행경로조차 혼돈할 수 있기 때문이다. 
이 때문에 공항 활주로들이 활주로 지정 번호를 변경하는 일은 종종 일어난다. 이는 그만큼 지구의 자기장도 계속 변화하고 있다는 뜻이다.


지속적인 자극의 변화, 역전까지 일어날까


이와 같은 자기장의 변화는 활주로 변경 외에도 많은 화젯거리를 낳고 있는데, 그 대표적인 것이 지구 종말설이다. 자기장 변화에 의한 지구 종말설은 특히 영화나 소설의 좋은 소재가 되기도 한다. 2003년에 개봉된 영화 ‘코어(core)’는 지구 내부에 있는 핵의 회전이 멈추면서 자기장이 사라지고 이 때문에 발생하는 현상들에 대한 내용을 다뤘다.
지구에 자기장이 형성되는 원리는 아직 명확히 규명되진 않았지만 영화 코어에서 언급된 것 처럼 지구 내부 핵의 회전에 의한 것이라고 알려져 있다. 이것을 ‘다이나모 이론’이라고 하는데 자기장 생성원리를 설명하는 이론 중 가장 신빙성이 높다고 알려져 있다.
다이나모 이론은 지구의 외핵이 자가 발전을 통해 자기장을 생성시키는 원동력이 된다고 설명하고 있다. 만약 이 이론이 맞다면 영화 코어에서처럼 급작스럽게 자기장이 사라지는 일은 일어나기 힘들다. 
그렇다면 무슨 이유로 자기장 변화가 지구 종말론까지 이어지는 것일까. 그 이유는 바로 자기장의 역전 현상 때문이다.
물론 자극이 계속해서 조금씩 변화한다면 언젠가는 현재와 반대되는 방향으로 역전될 수 있다. 문제는 이 역전 현상이 급작스럽게 일어날 수 있다는 것이다. 이를 뒷받침이라도 하듯, 지난 100년간 자극의 이동속도가 연간 10km이었던 것에 비해 최근에 와선 4배가 증가한 연간 40km의 속도로 이동하고 있다.
이 속도는 언제고 더 가속되지 않으리란 법은 없으며 이로써 매우 급작스럽게 역전 현상이 나타날 수 있다는 것이다. 게다가 지구의 자기장은 현재 점점 그 세기가 약해지고 있는 것으로 관측되기도 한다. 지질학계의 조사에 따르면 역사적으로 자극 역전 현상이 발생하기 전 자기장의 세기가 약해졌다고 한다. 이로써 시간이 갈수록 자극 역전 현상이 더욱 쉽게 일어날 수 있다는 해석에 이를 수 있다.


자극 역전이 지구에 미치는 영향


그렇다면 자극의 급작스런 변화가 지구와 인류에게 끼치는 영향은 어떤 것일까. 사실 자극이 지금 당장 변화한다 해도 인간에게 크게 끼치는 영향은 많지 않다.
항법시스템이나 탐사 레이더 등도 요즘엔 위성을 통해 이뤄지기 때문에 약간의 혼란은 있을 수 있지만 큰일이 벌어지는 것은 아니다.
또한 생체적으로도 인류가 자기장을 감지해 생활하는 것이 아니기 때문에 우리 삶에도 큰 변화는 없다. 다만 비둘기나 박쥐, 고래 등과 같이 자기장을 감지해 생활하는 동물들에겐 엄청난 피해가 될 수는 있다.
예를 들어 비둘기의 경우는 머리뼈와 뇌 경막 사이에 작은 자석과 같은 조직이 있어 자기감각을 가지고 있다. 이로써 길을 찾을 수 있는 것. 이처럼 자기장에 영향을 받는 동물들은 자극 변화 시 자신이 살아갈 수 없는 방향으로 이동해 버릴 수 있기 때문에 치명적이다. 실제로 종종 일어나는 동물들(특히 고래나 조류)의 집단 폐사의 원인을 이와 같은 자극의 변화로 보는 견해도 있다.
이처럼 자극의 변화 자체는 일부 동물들에게라면 모를까 인간에겐 큰 위협이 되지 않는다. 하지만 그 변화가 일어나는 과정상에서 문제가 발생할 수 있다.


역전 현상과 함께 일어날 수 있는 자기장 약화


자극이 급작스럽게 역전된다면 자기장의 구조가 매우 불안정안 상태에 이르게 될 수 있다. 특정 지역의 자기장이 매우 약해지거나 아예 사라지는 경우가 초래할 수도 있기 때문이다. 그럼 자기장이 사라진 그 특정지역은 어떤 일이 일어날까.
우주에서는 수많은 고에너지 입자들이 계속해서 날아오고 있다. 특히 태양에서 불어오는 강력한 바람인 태양풍엔 강력한 하전입자들이 포함돼 있다. 이 입자들은 전하를 띠고 있기에 지구 자기장의 영향을 받아 경로가 휘어지게 돼 직접적으로 지구로 들어오지 못하고 있다. 이 하전입자들은 지구 자기장에 사로잡혀 주변에 ‘밴앨런대’를 구성하는데, 이 안에서 에너지를 방출하고 수소나 헬륨원자 등의 중성원자로 바뀌게 된다. 
그런데 자기장이 사라져 이와 같은 하전입자들이 그대로 지구에 들어온다 하더라도 당장 위험하지는 않다. 이는 2차 방어선으로 대기권이 존재하기 때문이다. 하지만 자기장과 밴앨런대가 사라져 태양풍을 직접 맞게 된다면 고에너지 입자들이 대기권 내부에서 에너지를 발산, 자연스레 대기의 온도는 올라가게 된다. 이로써 지구온난화가 걷잡을 수 없게 진행되며, 이와 함께 우주 방사선들도 쉽게 들어와 생명체들에 악영향을 미칠 것으로 예상된다. 게다가 자칫 대기권 자체가 강한 태양풍에 의해 휩쓸려 나갈 가능성도 있다.

또한 밴앨런대로부터 걸러지지 않고 들어오는 많은 하전 입자들은 지구상의 여러 전자기파를 이용하는 기기에 혼란을 초래할 수 있다. 이는 11년 주기로 태양활동이 증가할 때, 통신에 악영향을 끼치는 것 등에서 확인할 수 있다.
자기장 약화나 소거로 인한 태양풍, 우주선 등으로부터 일어날 현상에 대한 예측과 이론엔 논쟁이 많다. 인류가 아직 경험해보지 못한 현상들이며 자기장 형성의 명확한 원리는 규명하지 못하고 있기 때문이다.
하지만 만약 자극역전과 그로인한 자기장 약화 등의 현상이 발생한다면 동물들은 물론이거니와 인류에게도 어떤 큰 변화를 가져달 줄 것임은 확실하다. 실제 지구는 45억년이라는 나이 동안 많은 자극 역전을 겪어왔다고 지질조사가 말해준다. 또한 지난 역사와 현재 자기장의 지속적인 변화를 지켜 볼 때, 자극 역전이 임박해 있다고 볼 수도 있다.

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