지구의 중심부에 있는 내핵에, 숨은 ‘최심부의 내핵’이라고 해야 할 층이 존재한다. 호주 국립대 연구자가 2월 21일자 과학지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재된 논문에서 그런 연구 결과를 발표했다고 CNN, 뉴스위크 등이 24일 보도했다.

지구는 표면부터 차례로 지각(outer crust), 맨틀(mantle), 용융하는 외핵(outer core), 고체 내핵(inner core0 등 4층으로 구성된 것으로 알려져 있다. 이번 발견은 5층째의 존재를 시사하는 것으로, 지구나 그 형성에 관한 오랜 수수께끼를 근본으로 하는 새로운 단서가 될 가능성이 있다.

지구 핵에 미확인의 새로운 층이 존재할 가능성은 20여 년 전부터 과학자들이 지적해 왔다. 논문에 따르면, 지구 중심부를 통과하는 지진파를 측정한 새로운 데이터에서 최심부에 있는 핵을 찾을 수 있었다.

지진파는 지진이나 화산 등에서 발생해 지각이나 지구 내부를 전달한다. 이번 연구에서는 거대 지진에서 발생한 지진파가 지구 한쪽과 반대편을 튀는 총알처럼 최대 5차례 오가는 모습이 처음 포착됐다. 논문의 공저자이자 호주 국립대 지구과학연구소의 지진학자인 탄 손 팜(Thanh-Son Pham) 는 e메일로 그렇게 설명했다.

그에 따르면, 발견된 층은 지름 400마일(약 644km)의 금속 구체(iron ball)로 바로 위 층과 조성이 매우 비슷해 지금까지 발견되지 않았다. 새로운 층과 바깥층은 모두 철과 니켈 합금으로 약간 다른 원소도 포함하고 있다.

최심부층과 그 바깥쪽 내핵 층은 모두 고체이며, 두 층 사이는 서서히 변하다가 갑자기 변하는 것이 아니기 때문에 지진파의 직접 반사로는 최심부 층을 찾지 못했다고 한다.

연구자들은 진동의 파도를 감지하는 장치를 사용해 최심부의 내핵에 다른 것과는 다른 '이방성'이 존재한다는 것을 알아냈다. 이방성(異方性)이란 물질에 대비하는 성질로 물질에 접근하는 각도에 따라 다른 특징을 나타낸다. 장작 깨기로 나뭇결을 따라 쪼개는 것이 나뭇결을 거스르는 것보다 깨지기 쉬운 것이 이방성의 한 예가 된다.

연구자들은 다양한 방향의 지진파가 핵을 통과하는 속도에 착안해 최심부 내핵에서의 속도 변화는 그 위층과 다르다는 것을 발견했다.

새로운 층의 존재는 지구 자기장의 과거나 미래 변화를 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 팜 씨는 다른 행성의 현상을 밝히는 힌트가 될 수도 있다며 화성으로 치면 우리는 아직 (화성 자기장이) 왜 존재하지 않는지 이해하지 못한다고 말했다.