지구 하부 맨틀층의 극단적인 조건을 재현한 최초의 실험 결과 지금까지 밝혀지지 않은 전혀 새로운 암석 지층이 존재한다는 가설이 제기됐다고 라이브사이언스 닷컴이 20일 보도했다.

미국 카네기연구소의 빅터 스트러츠킨 박사 등 연구진은 지표면으로부터 1천~2천200㎞ 밑의 불안정한 맨틀층은 암석이 믿을 수 없을 만큼 고밀도의 특이한 상태로 바뀌는 `전이대’일 것이라고 사이언스지에 실린 연구보고서에서 주장했다.

이들은 하부 맨틀층의 압력이 지표면 압력의 최소한 23만배에 이르며 이 때문에 철 성분이 많이 함유된 페로페리클레이스(천연 산화마그네슘 결정)의 전자를 이상하게 활동하도록 만든다는 사실을 발견했다면서 장차 지구 내부의 정확한 모델을 만들고자 하는 과학자들은 이 점을 계산에 넣어야 할 것이라고 말했다 .

연구진이 일리노이주 소재 아르곤 국립 연구소에서 다이아몬드 모루를 이용, 맨틀층에서 두번째로 많은 성분인 페로페리클레이스를 분쇄하고 가열하자 강력한 레이저 빔이 방출됐다.

이들은 실험실에서 1천727℃의 고온과 지구 표면 압력의 94만배나 되는 초고압력 상태를 만들어 내는데 성공했는데 이처럼 큰 압력 속에서 철의 회전하는 전자는 짝을 지을 수 밖에 없게 되고 이런 상태가 되면 물질의 밀도가 약 30% 증가한다고 밝혔다.

연구진은 이처럼 고밀도로 농축된 물질이 지진파 같은 에너지파의 속도를 높여 지구 내부를 통과하게 된다고 밝히고 자신들은 단 한 가지 물질만을 조사했을 뿐 앞으로 다른 물질들이 어떻게 행동하는 지도 관찰할 필요가 있다고 말했다.

이들은 우리의 연구는 수수께끼의 일부분만을 푼 것이라면서 앞으로 수많은 놀라운 일이 기다리고 있을 것이라고 덧붙였다.

(서울=연합뉴스) youngnim@yna.co.kr
(끝)

<저작권자(c)연합뉴스. 무단전재-재배포금지.>