대서양이 매년 넓어지는 이유

대서양은 맨틀 깊숙한 곳의 물질이 상승하여 지각판을 밀어내면서 매년 4cm씩 넓어지고 있습니다.

NASA 지구 관측선의 수심 측량도에 나타난 대서양 중앙 해령(짙은 주황색). 사진: NASA

아메리카 대륙을 지탱하는 지각판이 유럽과 아프리카 아래에서 분리되고 있습니다. 하지만 대서양에는 태평양 처럼 밀도가 높은 섭입판이 없기 때문에 이러한 현상이 정확히 어떻게 그리고 왜 발생하는지는 과학자들에게 여전히 미스터리로 남아 있습니다. 2021년 네이처(Nature) 저널에 발표된 한 연구에 따르면 대서양 확장의 핵심은 바다 한가운데 있는 거대한 수중 산맥 아래에 있다고 합니다.

대서양 중앙 해령(MAR)이라고 불리는 일련의 침수된 봉우리들이 북아메리카판과 유라시아판, 그리고 남아메리카판과 아프리카판을 분리합니다. 연구팀은 지구 심부에서 나온 물질이 MAR을 통해 표면으로 올라오면서 해령 양쪽의 판들이 서로 벌어지는 것을 발견했습니다.

두께 2,896km에 달하는 대부분 단단한 맨틀이 지구 핵을 둘러싸고 있습니다. 지구의 지각은 여러 개의 지각판으로 나뉘어 있으며, 이 판들은 퍼즐처럼 서로 맞물려 있습니다. 판들은 서로 움직이거나, 표류하거나, 아래로 미끄러지는 등 여러 가지 방식으로 상호작용합니다. 판들이 서로 멀어질 때 발생하는 해저 확장은 지구 깊은 곳의 마그마를 지표면으로 끌어올리는 한 가지 방법입니다. 또 다른 방법은 뜨겁고 부드러운 암석이 맨틀에서 솟아올라 대류가 이를 지표면으로 밀어내는 것입니다.

MAR과 같은 판 경계 아래로 밀려 올라오는 물질은 대개 맨틀에서 시작되는데, 맨틀은 지표면과 매우 가까워 지각 아래 4.8km(3마일) 깊이에 있습니다. 핵에 가장 가까운 하부 맨틀의 물질은 그곳에서 발견되지 않았습니다. 그러나 2021년 연구에서는 MAR이 대류 열점임을 발견했습니다. 연구진은 1,000제곱킬로미터 면적의 지진 활동을 측정했습니다. 2016년에 지진계 39개를 바다에 떨어뜨린 후 1년 동안 그곳에 방치하여 전 세계 지진 관련 데이터를 수집했습니다.

지구 핵의 물질에 반사되는 지진파는 과학자들에게 MAR 아래 맨틀에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 통찰력을 제공합니다. 연구팀은 맨틀 아래 660km 깊이의 마그마와 암석이 지표면으로 분출될 수 있다는 것을 발견했습니다. 이러한 물질의 용승은 지각판과 그 위의 대륙이 매년 4cm씩 분리되는 원인이 됩니다.

로마 트레 대학교의 지진학자이자 2021년 연구의 공동 저자인 매튜 아귀스는 "하부 맨틀에서 상부 맨틀, 그리고 지표면으로의 상승류는 일반적으로 아이슬란드, 하와이, 옐로스톤과 같은 몇몇 국지적인 지역에서만 나타나는 현상이며, 중앙 해령에서는 나타나지 않습니다."라고 말했습니다. "이러한 결과는 완전히 예상치 못한 것이어서 매우 흥미롭습니다."

일반적으로 하부 맨틀에서 상부 맨틀로 이동하는 물질은 410km와 660km 깊이의 천이대에 있는 고밀도 암석층에 의해 방해받습니다. 그러나 아기우스와 그의 동료들은 MAR 아래에서 천이대 최심부의 온도가 예상보다 높아 해당 영역이 더 얇아질 것으로 추정합니다. 이것이 물질이 지구 다른 지역보다 해저로 더 쉽게 상승할 수 있는 이유입니다.

일반적으로 지각판은 중력의 영향을 받아 움직이는데, 이는 판의 밀도가 높은 부분을 지구 내부로 끌어당기기 때문입니다. 그러나 대서양을 둘러싼 판은 밀도가 그만큼 높지 않아, 과학자들은 중력 외에 다른 요인이 판을 움직이는지에 대해 의문을 품고 있습니다. 이 연구는 맨틀 심부에서 물질의 용승이 대서양 확장의 메커니즘일 수 있음을 시사합니다. 사우샘프턴 대학교의 지구물리학자 캐서린 라이처트는 이 과정이 2억 년 전에 시작되었으며, 앞으로 확장 속도가 증가할 수 있다고 말했습니다.

안캉 ( Business Insider 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/ly-do-dai-tay-duong-mo-rong-moi-nam-4646276.html