[와우! 과학] 지구 자기장 200년 간 15% 약화..N·S극 반전 임박?

[서울신문 나우뉴스]

지구의 자기장은 강력한 태양풍으로부터 우리를 지켜준다. 지구상에 있는 모든 생명체뿐만 아니라 송전망 등 생활에 밀접한 곳에도 영향을 준다.

그런데 이 자기장이 지난 200년 사이에 약 15%나 약해졌고 이는 지구 자극의 반전이 일어날 징후일 가능성이 있다고 일부 과학자들이 지적하고 있다고 영국 일간 데일리메일이 최근 보도했다.

미국 콜로라도대 볼더캠퍼스의 대니얼 베이커 박사는 “실제로 지구의 자극이 반전되면 송전망에 큰 타격을 주고 일부 지역은 생명이 살 수 없게 될 수 있다”고 설명했다.

또한 태양에서 방출되는 강렬한 입자와 우주에서 날아온 방사선인 은하 우주선, 그리고 그 방사선에 손상된 오존층으로 들어온 자외선 등 눈에 보이지 않는 여러 힘이 생명체에 악영향을 줄 수 있다.

역사를 돌아보면 북극과 남극의 자극은 약 20만~30만 년마다 반전을 거듭했다. 하지만 마지막 반전 시기는 78만 년 전쯤으로, 통상 주기는 이미 지나가 버린 것이다.

지구의 자기장을 감시하는 유럽우주국(ESA)의 관측위성 ‘스웜’(SWARM)이 수집한 최신 자료에서는 녹은 철과 니켈이 자기장 발생원 근처의 핵에서 에너지를 유출하고 있어 자극 반전이 임박했음을 시사한다.

반전의 구체적인 메커니즘까지는 알 수 없지만, 전문가들에 따르면, 어떤 ‘가만히 있지 못하는 활동’(restless activity)으로 자기장 반전의 준비가 진행되고 있음을 알 수 있다.

자기장이 반전하면 지구는 태양풍에 노출돼 오존층에 구멍이 뚫릴 가능성이 있다. 그러면 송전망이 파괴돼 대규모 정전 사태가 일어나는 등 막대한 피해가 생길 수 있다.

이는 매우 심각한 일이다. 몇 달간 전력을 사용할 수 없는 상황을 상상할 수 있기 때문이다. 오늘날 문명은 전기 없이 아무것도 할 수 없다.

기후의 격변도 예상된다. 덴마크에서 시행된 연구에서는 온난화가 이산화탄소의 배출보다 자기장과 관련이 있는 것으로 나타났다.

이에 따르면, 현재 지구는 대기에 입사하는 우주선의 양이 줄어 지표면을 뒤덮은 구름이 줄어드는 자연적인 주기를 겪고 있다.

따라서 지상에 닿는 방사선이 늘면 암이 두 배로 증가한다는 가설도 나오고 있다.

영국 유니버시티칼리지런던(UCL)의 콜린 포사이스 박사는 “방사선이 인위적인 오존홀의 증가보다 3~5배나 증가한다. 이뿐만 아니라 오존 홀은 더 크고 장기적인 것”이라고 말했다.

고대의 토기는 자철광이라는 철을 기반으로 하는 광물을 포함하고 있는데 이는 나침반의 바늘처럼 지구 자기장의 흐름에 따라 늘어서는 성질이 있다. 이를 이용해 과거의 자기장 모습을 알 수 있다.

이를 조사한 연구진은 과거에 자기장이 극적으로 변화해 온 사실을 발견했다. 지침이 가리키는 북쪽은 몇십만 년에 1번씩 남북이 반전하고 있었다.

만일 자기장이 이대로 약해져 몇십억 년이 지나면 지구는 화성처럼 될 수도 있다. 화성은 지금은 생명체 등이 살 수 없는 황량한 행성이지만 한때 바다가 존재한 적도 있다.

하지만 지구의 경우 감쇠 속도가 너무 빨라 핵이 단순히 불타 버리는 일은 없다. 대신에 고대의 토기가 말하고 있는 것처럼, 반전이 곧 있을 것으로 예측된다.

영국 지질조사국에 따르면, 지구의 자기장은 몇백만 년마다 4, 5회 자극이 반전됐지만 현재는 그 주기를 한참 지나쳤다.

포사이스 박사는 “자기장 반전의 시기를 정확하게 예상할 수는 없다”고 말한다. 과학자들은 약 170년 동안 자기장을 기록해 왔지만, 이 시기는 반전에 걸릴 것으로 생각되는 시간의 1~15%에 불과하다.

반전이 일어나면 지구의 자기장은 몇천 년 동안에 걸쳐 약화해 우주의 방사선이 통과하게 된다.

영국 랭커스터대학의 짐 와일드 박사는 “우주는 생명체에 좋지 않은 물질로 넘쳐난다. 대기가 없으면 그런 것에 직접 닿는 것”이라면서 “대기를 태양풍으로부터 보호하는 것이 바로 자기장”이라고 설명했다.

사진=NASA

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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