리히터 규모
1. 개요
Richter magnitude scale
'''리히터 규모'''는 지진이 방출하는 에너지량을 지진파를 측정해 추정해낸 값이다.
2. 계산법
[image]
지진 기록에서 지진파의 최대 진폭[1]과 PS시[2]를 측정하여 그 값을 표시한후 그 두 점을 잇는 직선을 그어서 지진의 규모[3]를 결정한다.
3. 규모
다음은 리히터 규모와 발생하는 에너지(erg)[4], 폭약(TNT)이 내는 폭발력 그리고 피해정도의 관계이다. 리히터 규모(M)과 에너지(E)는 로그와 관련된 수식으로 표현할 수 있다. log10 E = 11.8+1.5M 따라서 규모가 1 증가할 때마다 에너지는 10^1.5≒32배 차이이고 2 차이는 1000배, 3차이는 32000배이다. .
4. 기타
지금까지 지구에서 관측된 지진 중 가장 강력한 지진은 1960년 칠레 앞바다에서 일어난 '''리히터 규모 9.5'''의 칠레 대지진이며, 지구 자체의 힘으로 일어날 수 있는 가장 강력한 지진은 리히터 규모 10~11 이라고 한다.[7] 참고로 약 6500만년전에 몇몇 수각류를 뺀 나머지 공룡이 전부 멸종당한 K-Pg 멸종 당시 지구에 충돌한 운석은 지구 전체에 걸쳐 무려 '''리히터 규모 13'''[8]의 지진을 일으켰다.
여담으로 xkcd의 말에 따르면 지구가 버틸 수 있는 지진에너지의 한계치는 대략 리히터 규모 15에 상당하며, 이 이상의 에너지로 지진이 일어나면 에너지량이 지구 자체의 중력 결합 에너지보다 크기 때문에 지구가 산산조각으로 분해된다고 한다. 그가 알기쉽게 설명한 가상매체에서의 예시로는 은하 제국이 얼데란에 리히터 규모 15의 지진을 일으켰다고 한다(...)
지진은 행성 뿐만 아니라 항성에서도 발생하며 태양에서는 몇 시간에서 며칠마다 일진(日震)이 일어나고 있다.[9] 그리고 관측사상 가장 강력한 성진(星震)은 2004년에 태양계에서 약 5만광년 떨어진 마그네타(빠른 회전속도와 특히 강한 자기장을 가진 중성자별)인 SGR 1806-20[10]의 겉껍질에서 일어난 리히터 규모 '''23'''의 성진이다.#[11][12] 이는 앞서 설명했던 9.5짜리 대지진이 발산한 에너지의 대략 '''1해8천경'''(1.778×1020)'''배'''에 달한다. 이 정도 에너지는 태양이 약 15만년동안 내놓은 에너지량보다 많은 수치로, 이는 광속의 64%로 가속된 달이나 초속 2 220 km로 움직이는 지구를 부딪쳐야 나오는 에너지이다. 인류가 관측한 자연재해중에서 이보다 더욱 강력한 에너지를 한번에 뿜어내는 경우는 초신성과 감마선 폭발[13] 및 블랙홀간 충돌로 발생하는 중력파[14]이외에는 거의 없다고 보면 될 정도이다.
[1] 그래프 우측[2] 지진기록에서 P파 도착시간부터 S파 도착시간 사이의 시간간격, 초기 미동 계속 시간이라고도 함, 그래프 좌측[3] 그래프 중앙[4] 1erg는 10-7J에 해당한다.[5] 히로시마에 떨어진 원자폭탄 수준.[6] 인류 역사상 가장 강력한 무기수준[7] 이 정도 에너지의 지진이 지구에서 일어나려면 초화산의 대분화. 그것도 작게는 옐로우스톤의 분화 정도는 돼야 하고 크게는 시베리안 트랩이라든가, 판게아를 두 쪽으로 분리해버린 고대 애팔라치아 산맥의 대폭발같은 초거대화산의 대분화정도는 돼야 일어날 정도이다. 가상의 사례로 영화 2012에 등장하는 로스엔젤레스 지진의 규모가 '''10.9'''이다.[8] 리히터 규모는 수치가 1이 오를때마다 에너지가 약 32배정도 증가하는 로그 수치 계산법이 쓰이는데 단순 계산상으로는 상술된 칠레 대지진보다 3.5 큰 값의 규모이므로 약 '''185,360배(!)'''(323.5)의 에너지를 자랑한다.[9] 1996년 7월 9일 발생한 태양플레어의 리히터 규모는 11.3으로 측정됐다.[10] 자기장의 세기가 무려 100기가 테슬라로, 발견된 천체 중에서 자기장이 가장 세다.[11] 발생한 에너지 일부는 곧바로 흡수되었고 약 '''1.3×1039 J'''(=질량으로 환산시 약 1.45×1022 kg으로, 달 질량의 19.5%에 달한다.)의 에너지가 외부로 방출됐다.[12] 이 성진이 나무위키에 처음으로 알려졌을 때에는 규모 계산을 잘못했거나 자릿수를 서로 바꿔서 쓴 것인지 리히터 규모 32로 작성되었고, 이를 옮긴듯한 한국 기사에도 32로 작성되어있었는데, 리히터 규모 32의 에너지는 6×1059J로, 중성자별의 중력결합에너지를 훨씬 넘어간다. 심지어 중성자별 질량의 반물질 폭탄이 존재한다고 가정하고 중성자별의 질량을 전부 에너지로 바꾼다 쳐도 4~6×1058J로 리히터 규모 32에는 못미친다. 물론 리히터 규모가 23이건 32이건 이미 인간의 인지를 아득히 초월하는 대재앙이다. '''그런데 정작 영어 위키백과에서는 리히터 규모 32로 적고 있다.'''해당 문서에서 "...SGR 1806-20. It has been calculated that the energy release would be equivalent to a magnitude 32 quake."라고 적혀 있다. 다만 하버드대학교 연구진의 논문에서는 리히터 규모 '''23.2'''로 발표, 대략적인 계산값과 거의 일치한다.# [13] 초신성 및 장기 감마선 폭발(Long GRB)은 아예 태양이 탄생부터 백색왜성으로 죽음을 맞이할 때까지 내놓을 수 있는 에너지량보다 더 많은 에너지를 한번에 뿜어낸다[14] 인류 역사상 최초로 관측된 중력파의 발생원은 블랙홀끼리 충돌병합으로, 이때 태양 3개분의 질량이 에너지로 전환된 채로 방출됐다.