[중학교 1학년/과학1] 지구계와 지권의 구조 / 핵심정리 / 요약

 인간을 비롯한 다양한 생물과 이들을 둘러싼 햇빛, 공기, 물 등의 환경은 서로 밀접한 관계를 맺고 있는데, 이를 생태계라고 한다. 생태계의 구성 요소는 서로 영향을 주고받으므로 어느 한 요소에 변화가 생기면 다른 요소도 영향을 받아 변한다. 이처럼 서로 영향을 주고받는 다양한 구성 요소의 모임을 계라고 한다. 생태계와 마찬가지로 지구도 하나의 계를 이루고 있다. 지구에는 대기, 바다, 육지 그리고 다양한 종류의 생물들이 있고, 이것을 둘러싸고 있는 우주 공간이 각각의 영역을 이루면서 서로 영향을 주고받는데, 이를 지구계라고 한다.

 

지구계

지구계의 구성 요소

 지구계는 크게 기권, 수권, 지권, 생물권, 외권으로 구성되어 있다. 기권은 공기로 이루어져 있고, 수권은 바다와 육지, 대기 중의 물로 이루어져 있다. 지권은 암석과 토양, 지구 내부로 이루어져 있으며, 생물권은 지구상의 모든 생물로 이루어져 있다. 그리고 외권은 지구를 둘러싸고 있는 기권 바깥의 우주 공간이다. 지구계에서는 항상 크고 작은 변화가 일어난다. 예를 들어 지권에서 큰 화산 폭발이 일어나면 많은 양의 화산재가 기권으로 올라가고, 햇빛을 가려 지구의 기온을 떨어뜨린다. 또, 기권에서 내리는 비는 지표의 모습을 변화시키고, 지권의 물질을 수권으로 운반한다. 이처럼 지구계의 어느 한 요소에서 일어난 변화는 다른 요소에 영향을 준다. 지구가 탄생한 이후 지구계의 각 구성 요소는 끊임없이 서로 영향을 주고받으면서 변화해 왔고, 그 결과 현재와 같은 지구 환경을 이루었다.

 

우리가 사는 지구 요약자료

지구 내부 조사 방법

 그렇다면 지구의 내부는 어떤 구조로 되어있을까? 지구 내부를 알아보는 가장 확실한 방법은 땅을 파고 들어가서 확인하는 것이다. 그러나 지구는 깊이 들어갈수록 온도와 압력이 높아지기 때문에 직접 파고 들어가는 데에는 한계가 있다. 또, 화산이 폭발할 때 나오는 화산 분출물을 조사하는 방법이 있는데, 이 방법으로 지구 전체의 내부를 알아낼 수는 없다. 이 때문에 과학자들은 지진파 연구, 운석 연구 등과 같은 방법을 이용하여 지구 내부를 연구한다. 손가락으로 수면을 살짝 치면 물결이 사방으로 퍼져 나간다. 이와 마찬가지로 지구 내부에서도 암석이 힘을 받아서 끊어지면 지진이 발생하고 그 진동이 지구 내부를 통과하여 전파되는데, 이를 지진파라고 한다. 지진파는 모든 방향으로 전파되므로 지구 내부를 통과하여 지표에 도달하는 지진파를 연구하면 지구 내부의 구조를 알아낼 수 있다.

 

층으로 이루어진 지권 요약자료

지권의 층상 구조

 과학자들은 지진파 연구를 통해 지구 내부에 3 개의 경계면이 있다는 사실을 알아냈다. 지구 내부는 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 구분한다. 지하 약 35 km 부근에서는 지표 부근과 성질이 다른 물질이 나타나는데, 이 경계면을 기준으로 위층을 지각, 아래층을 맨틀이라고 한다. 지각과 맨틀의 경계면은 모호로비치치 불연속면 또는 모호면이라고 한다. 지각은 지구의 가장 바깥쪽에 있는 얇은 층으로, 대륙 지각과 해양 지각으로 구분한다. 대륙 지각은 화강암질 암석으로 이루어져 있으며 평균 두께는 약 35 km이고, 해양 지각은 현무암질 암석으로 이루어져 있으며 평균 두께는 약 5 km이다. 맨틀은 모호로비치치 불연속면에서부터 지하 약 2900 km까지의 층이다. 맨틀은 지구 전체 부피의 약 80 %를 차지하며, 지각을 이루는 암석과는 다른 종류의 암석으로 이루어져 있다. 외핵은 지하 약 2900 km에서부터 약 5100 km까지의 층으로, 액체 상태로 추정된다. 내핵은 지하 약 5100 km에서부터 지구 중심까지의 층으로, 고체 상태로 추정된다. 외핵과 내핵은 지각과 맨틀을 이루는 물질보다 무거운 철과 니켈 등으로 이루어져 있다.