조용하지만 중요한 변화가 지구 깊은 곳에서 일어나고 있습니다. 태평양 적도 근처 지하 약 2,200km에서 지구 외핵의 흐름 방향이 서쪽에서 동쪽으로 바뀌었습니다. 최근 연구에 따르면 이러한 반전은 2010년경에 시작되어 현재는 점차 약화되고 있는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이 현상이 지구 중심부 내부의 역동적인 과정과 밀접한 관련이 있다고 믿고 있으며, 과학자들이 행성의 내부 작동 메커니즘을 더 잘 이해하고 미래 지자기 변화에 대한 예측을 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대합니다.

관련 결과는 최근 Journal of Studies of Earth's Deep Interior에 게재되었습니다. 이번 연구는 유럽우주국의 'Swarm', 'CryoSat' 임무, 독일의 'CHAMP' 위성, 덴마크의 'Ørsted' 지구과학위성 등 지상관측 데이터와 멀티소스 데이터를 통합해 1997년부터 2025년까지 지구 핵 표면의 흐름을 체계적으로 분석한 것이다. 그 결과, 전통적으로 '편심행성환류'의 영향을 덜 받는다고 여겨졌던 태평양 적도 아래 지역이 상당한 흐름을 경험한 것으로 나타났다. 2010년경에 방향이 반전되다가 2020년경에 다시 약해지기 시작했습니다.

지구의 핵심은 철과 니켈로 이루어진 고온, 고밀도 구체이다. 내부는 두꺼운 '미네랄 수프'로 둘러싸여 있습니다. 그 안에 있는 물질의 움직임은 지구 자기장 생성을 촉진하는 열쇠입니다. 지구 자기장은 지구 표면에서 수만 킬로미터에 걸쳐 끊임없이 변동하는 자기 껍질과 같습니다. 우주로부터의 고에너지 입자 폭격으로부터 지구를 보호하고 생명에 중요한 보호를 제공합니다. 과학자들은 지상과 궤도에 있는 장비를 사용하여 자기장의 미묘한 변화를 모니터링함으로써 내부 코어의 회전 속도 변화를 추론할 수 있을 뿐만 아니라 액체 외부 코어의 흐름 구조를 재구성할 수 있습니다.

이전 모델을 기반으로 과학자들은 지구의 액체 외핵에 전체적으로 약한 서쪽 흐름이 있다고 믿고 있으며, 이는 거대하고 편심 순환 구조인 "편심 행성 순환"과 밀접하게 관련되어 있습니다. 전통적인 이해에 따르면 태평양 적도 부근의 깊은 지역은 이러한 순환의 영향을 받아 상대적으로 안정적이므로 외핵의 전반적인 운동은 장기적으로 거의 변하지 않는 것으로 간주됩니다. 그러나 몇 년 전 코어 표면 변동에 대한 관측 연구에서는 다른 그림이 제시되었습니다. 분석에 따르면 이 지역의 흐름은 더 이상 느린 서쪽 추세를 따르지 않고 뚜렷하게 강한 동쪽 흐름으로 바뀌었습니다.

이 이상 현상을 명확히 하기 위해 에딘버러 대학의 박사 과정 학생인 Frederik Dahl Madsen이 이끄는 팀은 1997년부터 2025년까지의 지자기 변화 데이터를 사용하고 세 가지 다른 모델링 방법을 결합하여 보다 정제된 핵심 표면 흐름 타임라인을 재구성했습니다. 연구원들은 흐름 설명을 기본 구성 요소로 분해하여 코어 표면 변동에 대한 편심 행성 순환 및 기타 깊은 행성 역학의 비평형 효과를 평가했습니다. 모델 결과는 다음과 같은 점을 지적한다. 2010년경 외핵 태평양 아래 지역에서 대규모 흐름 역전이 발생하여 이후 10년 이상 지속되다가 2020년경부터 점차 약해지기 시작했다.

연구팀은 또한 이 흐름 역전이 2010년경 지구의 더 깊은 코어 내에서 발생한 사건의 "표면 에코"일 수 있다는 가설을 세웠습니다. 그들은 그해 지구 내부의 주기적인 과정의 지진 신호에 식별 가능한 변화가 있었고 그 후 코어 표면에서 자기파의 출현이 관찰되었다고 지적했습니다. 이는 깊은 구조적 조정이 외부로 전달되는 것을 반영할 수 있으며 궁극적으로 외부 코어 흐름 방향의 역전으로 나타납니다. 현재 증거는 여전히 상관 관계에 의해 지배되지만, 이 시간적 대응은 후속 연구에 중요한 단서를 제공합니다.

이용 가능한 데이터로 판단하면, 외부 코어 흐름의 이러한 역전은 확립된 새로운 장기 상태라기보다는 단기적인 변동에 더 가깝습니다. 그러나 연구진은 외핵의 흐름과 내핵의 회전 자체가 진동과 같은 무질서한 특성을 가지며, 여러 규모의 진동과 반복이 있어 이번 사건이 고립된 사례가 아닐 가능성이 높다고 지적했다. 미래에 인간은 유사한 대규모 흐름 방향 조정을 여러 번 관찰할 수 있으며, 그 누적 효과는 지구 자기장의 강도, 지자기 이상 영역의 진화, 심지어 장기간에 걸친 자극의 이동 동작과 얽혀 있을 수 있습니다.

Dahl Madsen은 “태평양 아래에서 일어나는 이러한 대규모 흐름 역전은 지구 깊은 내부의 움직임을 이해하는 데 새로운 질문을 제기합니다.”라고 말했습니다. 그는 과학계가 시급히 대답해야 할 핵심 질문은 이러한 역전이 반복 가능한 진동 주기의 한 단계인 단기적인 교란에 불과한 것인지, 아니면 외부 핵 순환이 새로운 안정적인 평형 상태에 들어가는 것을 가리키는 것인지라는 점이라고 지적했습니다. 그의 견해로는 이러한 가능성을 구별하기 위해 앞으로 몇 년 동안 지자기장과 중력장을 지속적으로 정밀하게 모니터링하는 것이 중요할 것입니다.

현재의 결론은 여전히 ​​"관찰"이지만, 이 연구는 우리가 지구의 가장 깊은 부분의 작동뿐만 아니라 외핵의 흐름과 지자기장의 복잡한 결합 관계를 이해할 수 있는 새로운 창을 제공합니다. 우주 및 지상 관측 방법이 지속적으로 개선됨에 따라 인간은 지자기장 구조의 잠재적인 급격한 조정을 더 일찍 식별하여 지자기장의 미래 "혼돈"을 예측하는 데 더 많은 시간을 벌 수 있습니다. 이번 연구 결과는 '지구 심층 내부 연구 저널(Journal of Earth's Deep Interior Research)'에 공식 게재됐고, 유럽우주국(European Space Agency) 등 여러 기관에서 해석됐다.