[고등지구과학] 고체지구의 판 구조론의 정립을 말하다.

 우리가 사는 지구의 표면과 내면 지구 그 자체를 일컬어 고체지구라 한다. 그 고체지구를 구성하는 지구 표면이 판으로 이루어졌다는 이론이다. 지금은 당연히 알고 있는 사실이나 과학계를 뒤집는 사건이었다.

 

고등과학-판구조론의정립

고체지구

우리가 살고 있는 지구는 크게 4개의 층으로 이루어져 있다. 

지각, 맨틀, 외핵, 내핵 으로 구성되어 있는데 각각의 층마다 특징이 다르다.

먼저 지구 가장 안쪽에 자리한 핵의 층은 액체상태인 외핵과 고체상태인 내핵이 자리하고 있다. 그리고 맨틀은 유동성이 큰 감람암질 암석으로 되어있으며 상부맨틀과 하부맨틀로 구분된다. 그리고 지구를 감싸고 있는 가장 바깥층 지각은 주로 암석으로 이루어져 있고 판구조론을 기반한 대륙지각과 해양지각으로 나뉜다. 이를 통틀어 '고체지구'라고 한다. 고체지구와 달리 지각의 해양과 대기 등 지구를 둘러싸고 있는 유체를 일컬어 '유체지구'라 하며 이는 지구 자전의 영향을 받는 유체적 성질을 보인다.  

 

판 구조론의 정립

과학자들은 오래전부터 우리가 살고 있는 지구의 가장 바깥쪽 지각에 관해 연구해 왔고 마침내 하나의 이론을 완성시켰다.

고체지구의 표면이 10여 개의 딱딱한 판(플레이트)으로 빈틈없는 퍼즐처럼 덮여있다. 또한 서로 다른 판이 이동하며 지진, 화산 같은 지각 변동이 일어난다. 지구 표면에서는 끊임없이 지각변동이 일어나고 있는데 이러한 현상을 설명하기 위해서 1912년 독일의 기상학자 알프레트 베게너(Alfred Lothar Wegener)가 제안한 이론이 바로 판구조론이다. 오늘날 우리가 살고 있는 지구 표면적의 3/4 가량 되는 지역이 모두 10여 개의 크고 작은 판으로 나뉘어 있으며 각각의 판들은 매년 수 cm씩 이동하면서 서로 부딪치고 있다는 것이 판구조론의 핵심내용이다. 지금도 사람 손톱이 자라는 속도로 판이 움직이고 있다고 하니 놀라울 따름이다.

 

판 구조론은 과학계에서 정립되기 까지 많은 시간이 걸렸다. 과학기술의 발달로 현재 사람들은 교육을 통해 이론을 인정하고 배우고 있지만 정작 이론을 주장하던 시대에는 인정받지 못했다고 한다. 하지만 1960년대 후반 지구과학자들은 지진파 연구를 통해 지각 밑 맨틀 상부층에서는 지표면 방향으로 양쪽에서 잡아당기는 힘이 작용한다는 사실을 발견하였다. 이를 바탕으로 1973년 알프레드 베게너 (Alfred Lothar Wegener)의 대륙 이동설이 정식 받아들여졌고 이후 1980년대 들어 해양저 확장설 및 고지자기학 분야에서의 발전된 연구 결과를 종합하여 오늘날 우리가 알고 있는 판구조론을 정립하였다. 이러한 판구조론 이론은 현재까지도 지질학계에서 중요한 위치를 차지하고 있으며 앞으로도 계속해서 발전할 것으로 보인다. 판구조론을 정립하는데 아래 4명 과학자의 이론이 지대한 영향을 끼쳤는데 이는 다음 포스팅에서 자세히 다뤄보도록 한다.

 

- 베게너의 대륙 이동설

- 홈스의 맨틀 대류설 

- 헤스와 디츠의 해저 확장설 

- 윌슨의 변환 단층 발견