2056년, 태양계 너머의 우주를 여행하던 나무늘보 기자는 문득 지구가 그리워졌어요. 당장 갈 수 없는 고향별을 그리워하는 마음으로, 클레이 키트를 통해 지구를 만들어 보기로 했어요.

지구의 구조는 가장 바깥 부분인 지표면으로부터의 거리에 따라 나뉩니다. 지표면은 우리가 살아가는 지구의 땅이에요. 지표면으로부터 약 30~60km 깊이의 암석층인 지각, 2900km까지 깊이의 암석층인 맨틀, 2900~6400km 깊이의 금속층을 핵이라고 해요. 핵은 다시 액체 상태인 외핵, 고체 상태인 내핵으로 나뉘어요.

지구가 처음 생기던 약 46억 년 전, 지구는 여러 물질이 녹아서 섞인 마그마 바다 상태에 가까웠어요. 이때 물질의 밀도● 차이에 따라 층이 생겼죠. 철, 니켈처럼 무거운 물질은 아래로 가라앉고, 산소, 알루미늄처럼 가벼운 물질들은 위로 떠올랐어요. 내핵의 평균 밀도는 약 13g/cm3●, 외핵은 약 10~12g/cm3, 맨틀은 약 4g/cm3, 지표면은 2~3g/cm3예요.

클레이 지구 키트는 밀가루와 소금이 섞인 반죽으로 만들어졌어요. 말랑말랑한 반죽의 촉감을 느끼며, 우리가 사는 지구를 층층이 재현해 볼까요?

지구의 핵은 연구하기가 매우 까다로워요. 직접 갈 수도, 관찰할 수도 없어서, 지진이 일어날 때 생기는 파동을 분석해 간접적으로 연구하는 방법밖에 없기 때문이죠. 그런데 지난 2월 10일, 중국 베이징대학교 및 스위스 취리히 연방 공과대학교(ETH 취리히) 공동 연구팀이 지구 핵에 매우 많은 양의 수소가 있을 것이라는 연구 결과를 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 발표했어요.

연구팀은 1µm(마이크로미터)● 크기의 금속 결정을 준비하고, 실험실에서 지구의 핵이 만들어진 당시의 압력, 온도를 재현해 ‘미니 내핵’을 만들었어요. 그 후, 미니 내핵 속의 물질들을 원자● 단위로 관찰했어요. 그 결과, 미니 내핵은 자기 무게의 0.07~0.36%에 해당하는 수소를 포함하고 있었어요. 이를 실제 내핵의 무게로 계산하면 지구 바다에 존재하는 모든 수소의 9~45배에 달하는 양이에요. 바다뿐만 아니라 대기, 맨틀 속 수소를 합친 것보다도 더 많죠. 연구팀은 이번 연구가 지구의 자기장 형성, 내부의 열 순환을 이해하는 데 도움이 될 것으로 내다봤습니다. 

▲GIB

지구의 내부를 나타낸 상상 그림.

클레이 지구, 이렇게 만들자!

➊ 반죽을 색깔에 따라 나누고, 빨간색 반죽을 둥글게 뭉친다.

➋ 주황색 반죽을 넓게 펴서 반죽 뭉치를 감싼다. 이후 노란색 반죽도 넓게 펴서 한 번 더 감싼다.

➌ 초록색 반죽과 파란색 반죽을 반죽 뭉치 표면에 붙여서 땅과 바다를 표현한다.

➍ 실이나 빵칼 등을 이용해 완성된 지구를 절반으로 자른 뒤 관찰한다.