지구 자기장이 갑자기 사라진다면?

지구의 자기장이 갑자기 사라진다면 우리 인류에게는 어떤 일이 일어날까?

그렇다면 우선 지구의 자기장이 어떤 역할을 하는지 먼저 알아야 할 것이다.

[자기장의 역할]

 

[1] 태양 및 우주 방사선으로부터의 보호

자기장은 차폐 역할을 하여 태양풍과 우주에서 오는 우주선의 하전 입자를 편향시키고 가둔다. 이 고에너지 입자는 그렇지 않으면 지구상의 생명체에 심각한 위협을 가하여 유전적 돌연변이를 일으키고 살아있는 유기체에 손상을 입힐 것이기 때문에 인류에게는 매우 치명적일 것이다.

[2] 자기권 형성

지구의 자기장은 지구 주위에 자기권으로 알려진 영역을 만든다. 자기권은 태양 폭풍과 태양 플레어의 직접적인 영향으로부터 지구를 보호하는 데 도움이 되는 보호막이다. 이러한 태양 현상은 엄청난 양의 에너지와 하전 입자를 방출하여 위성, 전력망 및 기타 기술 기반 시설이 지구 표면에 도달하면 손상시킬 수 있으며 자기권은 해를 입히기 전에 이 에너지의 많은 부분을 전달하고 흡수하는 버퍼 역할을 합니다.

[3] 오로라

태양풍의 하전 입자와 지구 자기장 사이의 상호 작용으로 북극광과 남극광 또는 오로라로 알려진 화려한 빛이 나타난다. 이러한 매혹적인 자연 현상은 극 근처에서 발생하며 태양풍 입자에 대한 자기장의 영향을 시각적으로 나타낸다.

[3] 동물을 위한 탐색

많은 동물 종, 특히 새, 특정 해양 동물 및 일부 곤충은 지구 자기장을 감지하여 장거리 이동, 짝짓기 및 사냥 중에 탐색에 사용할 수 있다. 이 능력은 생존에 중요하며 신체의 특수한 자기 수용체에 의해 촉진되는 것으로 판단된다.

[4] 대기 안정화

지구의 자기장은 수소 및 헬륨과 같은 가스가 우주로 손실되는 것을 방지하여 지구의 대기를 안정화하는 데 도움이 되며 이것은 안정적인 기후를 유지하고 생명에 필요한 필수 가스를 유지하는 데 특히 중요하다.

[5] 기술 인프라 지원

현대 세계에서 지구 자기장은 다양한 기술 적용에 필수적이다. 예를 들어 GPS(Global Positioning System)는 정확한 탐색 정보를 제공하기 위해 지구 자기장의 영향을 고려하는 위성 신호의 정확한 측정에 의존한다.

 

[지구 자기장 발생 원리]

 

지구의 자기장은 다이나모 이론으로 알려진 지구물리학적 과정에 의해 생성된다. 이 과정은 지구의 외핵에서 녹은 철과 니켈의 이동을 포함하며, 이는 전류를 생성하여 자기장을 생성하게 된다. 지구의 외핵은 고체 내핵을 둘러싸고 있는 액체 철과 니켈 층이며 지구 내부의 열로 인해 외핵이 대류하고 있는데, 이는 용융 금속이 큰 원형 패턴으로 끊임없이 움직이고 있음을 의미합니다.

또한 지구 자체가 축을 중심으로 회전하고 이 회전은 외핵에서 움직이는 액체 금속이 단순한 원형이 아닌 나선형 흐름 패턴을 채택하게 하는 코리올리 효과라는 현상을 유발하게 한다. 액체 금속이 지구에서 생성된 자기장을 통해 흐르면서 전자기 유도라는 과정을 통해 전류를 생성하는데 지오다이나모 전류로 알려진 이러한 전류는 기존 자기장을 강화하고 자체 유지 피드백 루프를 발생시킨다.

지오다이너모 전류는 초기 자기장을 증폭하여 지질학적 시간 척도에 걸쳐 더 강하게 만들며 대류 운동 과정, 코리올리 효과 및 전자기 유도가 함께 작용하여 지구 자기장을 유지한다.

 

 

[지구 자기장이 갑자기 사라진다면?]

 

지구와 그 위의 모든 생명체에 심각하고 잠재적으로 치명적인 결과를 초래할 것이다. 앞서 이야기했듯이 지구 자기장은 유해한 우주 광선과 태양에서 오는 하전 입자로부터 지구를 보호하는 데 중요한 역할을 한다.

 

방사선에 대한 노출 증가로 자기장이 없다면 지구 표면은 더 높은 수준의 태양 및 우주 방사선에 노출될 것이다. 이러한 하전 입자는 살아있는 세포와 유전 물질을 손상시켜 모든 살아있는 유기체에 대한 암 및 기타 건강 문제의 위험을 증가시킬 수 있다.

 

북극광과 남극광으로도 알려진 오로라는 극지방 근처에서 발생하는 아름다운 빛이다. 그들은 지구 자기장과 상호 작용하는 태양풍의 하전 입자에 의해 발생하며 자기장이 없다면 이 오로라는 더 이상 존재하지 않을 것이다.

 

지구의 자기장은 새와 특정 해양 동물을 포함한 많은 종의 탐색에 중요한 역할을 한다. 또한 GPS 시스템과 같은 최신 기술 인프라는 정확한 탐색 및 통신을 위해 자기장에 의존한다. 만일 자기장이 사라지면 이러한 시스템에 심각한 혼란이 발생할 것이다.

 

자기권 붕괴: 지구의 자기장은 자기권으로 알려진 행성 주위에 보호 구역을 만듭니다. 이 보호막은 하전 입자를 편향시키고 가두어 지구 표면에 도달하는 것을 방지합니다. 자기권이 없으면 태양 폭풍과 플레어가 지구에 직접적인 영향을 미치고 위성, 전력망 및 기타 민감한 전자 장비를 손상시킬 수 있습니다.

 

자기장은 또한 지구 대기의 안정화에 기여하고 오존층이 사라지면 유해한 자외선(UV) 방사로부터 지구를 보호하는 데 도움이 되는 오존층이 고갈되기 쉬워 피부암 및 기타 자외선 관련 건강 문제의 위험이 증가할 수 있다.

 

많은 동물 종, 특히 이동, 짝짓기 및 사냥 중에 탐색을 위해 지구 자기장에 의존하는 종은 길을 찾고 자연적인 행동을 유지하는 데 어려움을 겪을 것이다. 결국 먹이사슬의 균형이 깨지기에 심각한 멸종의 사태가 발생할 수 있다.

 

이렇게 지구의 모든 생물이 살아가는데 자기장은 매우 중요한 역할을 한다. 과거 코어라는 영화에서는 지구 내핵의 회전이 멈추어 지구 자기장이 사라지면서 인류는 위기에 처하고 이를 해결하기 위해 내핵으로 구멍을 뚫고 들어가 핵폭탄으로 다시 내핵이 회전되게 하여 다시 자기장을 생성하는 공상과학 영화가 있었다. 참 재미있는 내용이었던 것으로 기억한다.