반복된 지진파 신호, 더 역동적인 외핵 드러내

과학자들이 직접 접근할 수 없는 지구 외핵을 조사할 새로운 방법을 확보하고, 외핵의 액체 금속이 기존에 알려진 것보다 덜 균일하며 더 변화무쌍하다는 증거를 발견했다. 이번 분석에서는 이전에 알려지지 않았던 지진파도 확인됐다. PKrKP로 명명된 이 파동은 내핵을 통과하거나 내핵에서 반사되는 대신 외핵 중간에서 반사된다.

연구는 1977년부터 1995년까지 프랑스령 폴리네시아의 무루로아에서 실시된 지하 핵실험으로 발생해 카자흐스탄의 한 지진 관측소에 기록된 신호를 조사했다. 폭발 지점들이 서로 가까웠기 때문에 파동은 지구 내부에서 거의 동일한 경로를 따라 이동했다. 따라서 112쌍을 비교함으로써 시간에 따른 지구 내부의 상태를 이례적으로 통제된 조건에서 살펴볼 수 있었다.

외핵을 가로지른 파동은 관측 연도에 따라 약 0.1~0.2초 일찍 또는 늦게 도착했다. 작은 차이지만 수천 km에 이르는 이동 경로에서는 의미가 있으며, 파동이 특성이 변화하는 물질을 만났음을 보여 준다.

가능한 설명 중 하나는 액체 외핵 속에 떠서 움직이는 거대한 고체 물질 영역이 존재한다는 것이다. 연구자는 남태평양 저위도 지역 아래에 있는 이 이상 영역이 700km 이상에 걸쳐 있고 두께는 약 100km에 이를 수 있다고 추산했다. 그 구성과 정확한 형태는 여전히 불확실하지만, 관측 결과는 지구 깊은 내부에서 활발한 혼합이 일어난다는 해석을 뒷받침한다.