리서치 하이라이트

지구 핵을 구성하는 철 성분의 전기 저항성 분석을 통한 지구 핵 연대 예측

Nature 534, 7605

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높은 압력과 온도에서 철과 그 합금의 열 전도도는 지구 유사 천체의 진화 및 다이나믹스에 매우 중요한 요소이다. 최근 이와 같은 값에 대한 불확실성이 증가하면서, 기존 지질물리학적 이론에 도전하는 엄청나게 다양한 지구 역사 예측 가설들이 나타났다. 이번 주 네이처에서는 두 연구 그룹이 레이저에 의해서 가열된 다이아몬드 안빌셀(laser-heated diamond-anvil cell)을 이용하여 지구의 핵과 유사한 매우 높은 온도와 압력 하에 있는 철의 특성을 연구하였지만, 서로 다른 방법을 이용하여 서로 다른 결과에 도달하였다. Kenji Ohta와 공동연구원들은 약 4,500K(Kelvin) 온도까지 철의 전기 저항성을 측정하였으며, 이를 통해서 그 결과가 최근에 ab이니시오(ab initio) 연구에서 확인된 값보다도 더 낮다는 사실을 확인하였다. 저자들은 이러한 결과가 지구 핵의 높은 열 전도성을 의미하며, 전도성에 의한 빠른 핵 냉각과 상대적으로 내핵의 생성 연대가 짧다는 사실과 연관된 것으로 결론 내렸다. Zuzana Konôpková와 공동연구원들은 고체의 철을 수성에서 지구 크기에 해당하는 행성의 핵과 유사한 압력과 온도까지 레이저 펄스를 이용하여 가열 한 후에 열 펄스(heat pulse)를 측정하였다. 저자들은 지구 핵의 열 전도성이 지금까지 측정한 값 가운데 가장 낮았으며, 지구 핵의 열 대류가 수십억 년 동안에 지오다이나모(geodynamo)에 의해서 이루어졌으며, 이를 통해서 오래된 내 핵을 형성하였을 것으로 추정하였다. News & Views 항과 연결하여, David Dobson은 지구물리학과 관련된 이번 두 연구 결과의 해석에 대해서 논의하고 있다.

Letter p.95
doi | 10.1038/nature17957 | 전문   | PDF
News & Views p.45
doi: 10.1038/534045a  |  전문  
Letter p.99
doi: 10.1038/nature18009  |  전문   | PDF

2016년6월2일 자의 네이처 하이라이트