내핵
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1. 개요
內核 / Inner Core
지구의 핵 중에서 안쪽 부분을 말한다. 지표 아래 약 5,100km 지점부터 지구의 중심이 있는 지표 아래 약 6,400km 지점까지를 내핵이라 부른다.
과거 일부 서적에 따라서는 외핵과 합쳐서 지각 - 맨틀 - 핵의 3단 구조로 설명하는 경우도 있었는데, 외핵과 내핵의 성질이 실제로는 서로 사뭇 다르기 때문에 현재는 거의 외내핵을 따로 구분한 4단 구조로 설명하고 있다. 지구에 내핵이 있다는 것은 1936년 덴마크의 여성 과학자 잉게 레만[1]에 의해 밝혀졌다.
2. 상세
내핵은 압력이 높아 밀도는 12.2~13.6g/cm^3[2]나 되어 고체 상태로 존재하며, 지하 5155 ~ 6378 km인 지구 최중심부까지 분포하고, 온도는 5500~6960°C까지 올라간다. 철 88.8%, 니켈 4.5%, 황 2%, 크로뮴 0.4%, 수소 260ppm, 탄소 500ppm, 셀레늄, 텔루륨, 소량의 산소 등으로 구성되어 있다.
지하 6350km 이하층에는 철의 양이 줄어들고, 백금, 금, 오스뮴, 이리듐, 팔라듐, 레늄 등의 귀금속이 다량 함유된 보석층이 있다. 이들은 무거워서 과거 맨틀 분화시절에 질량에 따라 각 층에 알맞은 양대로 분화되던 시절이 끝나는 44억 6천만년 전 이후부터는 지각에는 ppb 단위로만 남게 되었지만 내핵의 최심부에는 이들이 대부분 존재한다.
예컨데 지구 전체 질량에서 금은 257ppb가 존재하지만 지각에서 금은 4ppb이며, 이리듐은 880ppb가 지구에 존재하지만 지각에는 0.3ppb, 루테늄은 1.18ppm이 지구에 존재하지만 지각에는 1ppb, 백금은 1.67ppm이 지구 전체에 존재하지만 지각에는 불과 5ppb가 존재한다.
지하 6376km이하 지점, 지구의 최고 중심부의 2km 남짓[3] 남겨둔 중심층에는 백금, 팔라듐, 이리듐, 오스뮴, 레늄 등이 수십%~거의 100% 가깝게 함유된 거의 귀금속 액체로 이루어진 층이 존재한다.
3. 성질
내핵과 외핵의 경계면에서 P파의 진행속도가 약 10% 증가하는 것으로 보아[4] 내핵은 고체로 추정된다.
호주국립대학(The Australian National University)의 트칼치치(Hrvoje Tkalčić)교수와 탄-손 팜(Than-Son Phạm)박사는 J 전단파(지구 내핵을 통과하는 전단파의 한 종류)를 '상관 파장법'을 통해 2개의 지진파 탐지기에서 받은 신호 사이의 유사성을 파악했다. 그 결과 내핵이 '단단하다'는 직접적인 증거를 발견했다고 과학저널 사이언스(Science)에 발표했다. #
내핵을 이루는 원소는 외핵과 비슷하게 철, 니켈이 대부분이라고 추측했으나 최근 연구 결과에 따르면 금과 백금 수준의 탄력성도 일부 발견되었다고 한다. 밀도는 12.6 ~ 13.0g/㎤이다. 온도는 약 5700K로 섭씨 온도로는 5400도. 태양의 표면과 맞먹는 수준의 고온이 특징. 상부에 있는 지각, 맨틀, 외핵에 짓눌리는 탓에 내부 압력 역시 굉장히 높다. 대략적으로 계산된 수치가 330 ~ 360 기가 파스칼#압력으로 이는 약 3,300,000 ~ 3,600,000 기압에 해당된다. 당연하지만 지표면에서의 기압이 1기압.
내핵의 구성 나머지 5%는 규소가 가장 유력한 후보 구성 원소라고 제시했다. #
2015년도의 YTN의 방송 내용에서 지구 내핵이 단일층이 아닌 두개의 층이며, '''내측내핵(innermost inner core)'''이 존재한다는 보도를 하였다. 이는 영문위키 내핵문서 5.4번 항목 "Multiple Layers"에도 기재되어 있다.
4. 기타
다른 행성들에도 당연히 존재한다. 통째로 가스로 이루어져 있다고 알려져 있는 목성형 행성들조차 내핵은 고체의 암석질이다. 또한 행성 표면의 온도가 극도로 낮은 이들 행성도 내핵의 온도는 섭씨 3000~4000도 정도로 지구의 내핵 못지 않고 고온이며, 목성의 경우 2만 도를 넘는 수준으로 태양계 행성 중 가장 고온의 내핵을 가지고 있다.
아이스 에이지 단편에서는 광물질 벽으로 둘러싸인 무중력 공간에 둥둥 떠있는 구체의 모습으로 등장했다.
은근히 인터넷에서 많이 쓰이는 용어다. 특정 인물이나 단체의 위상이 논란이나 사건사고로 떨어질 때 위상이 내핵까지 추락했다는 식으로 표현한다.
[1] 1888 ~ 1993[2] 이정도의 밀도는 수은의 밀도에 필적한다.[3] 지름으로는 4km.[4] P파는 고체와 액체를 모두 통과하지만 그 속도에 있어서는 고체를 통과할 때가 상대적으로 더 빠르다.