지구의 탄생, 크기와 구성, 지구의 대기

우리의 고향 행성인 지구는 태양으로부터 약 1억 5천만 km 떨어진 곳에 있는 태양계에서 세 번째 행성이며, 지금까진 생명체가 살아 숨 쉬는 우주에서 유일하게 알려진 행성입니다.

참고로 지구에서 태양까지의 평균 거리를 천문단위 AU라고 하며 천문학적 거리의 척도로 사용됩니다.

이 블로그 게시물에서는 지구의 크기와 구성, 대기, 기후에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

1. 지구의 탄생

지구는 약 46억 년 전에 새로 형성된 태양 주위를 도는 먼지와 가스의 원반으로부터 형성되었습니다.

원시별 주면의 소용돌이치는 물질 원반이 냉각되기 시작하면서 작은 입자들이 서로 달라붙기 시작하여 점점 더 큰 물질 덩어리를 형성했습니다. 이 덩어리는 계속해서 충돌하고 합쳐져 점점 더 큰 천체를 형성했습니다. 

이 반복되는 과정을 통하여 결국 원시 지구가 탄생했습니다. 앞선 과정들은 엄청난 열을 발생시키는데 이것은 초기의 지구를 완전히 녹이게 했습니다. 지구가 식기 시작하면서 지구를 구성하는 물질의 밀도에 따라 여러 층으로 분화되기 시작했습니다. 가장 무거운 물질은 행성의 중심으로 가라앉아 핵을 형성했고, 가벼운 물질은 표면으로 올라와 지각을 형성했습니다. 이 지각을 1차 지각 또는 원시 지각이라고 합니다.

이때 암석과 마그마로부터 방출된 기체들이 지구 주위에 중력으로 묶이면서 지구의 원시 대기를 형성했습니다.

지구가 식어가면서 마그마 바다가 식어 고체의 바닥이 다시 형성되고, 마그마가 식어 고체의 바닥이 다시 형성되었으며, 혜성에 들어있던 미량의 물은 많은 양의 혜성이 떨어지면서 쌓이기 시작해 마그마가 식어 고체의 바닥이 형성된 후에 원시 대기의 수증기 성분이 응결하여 비가 내리기 시작했습니다. 이 비는 지구의 원시 바다를 형성하게 되었습니다. 이때 땅과 대기에 있던 염분들이 비에 의해 바다로 섞이면서 바다가 염분을 포함하게 되었습니다.

 

2. 지구의 크기와 구성

지구는 약 45억 년 전 태양계의 형성과 함께 시작되었습니다.

지구는 직경이 약 12,742 km로 태양계에서 다섯 번째로 큰 행성입니다. 지구의 둘레는 약 40,075 km입니다.

지구의 총 표면적은 약 5억 1천만 평방킬로미터이며 그중 약 29%가 육지이고 71%가 바다로 덮여 있습니다.

지구는 내핵, 외핵, 맨틀, 지각의 네 가지 주요 층으로 구성되어 있습니다.

지구의 내핵은 가장 뜨겁고 밀도가 높은 층으로 온도는 섭씨 5,500도에 이릅니다.

주로 철과 니켈로 구성되어 있으며, 그 위에 있는 층의 막대한 압력으로 아주 견고하고 단단합니다.

외핵은 내핵을 둘러싸고 있는 액체층입니다. 주로 철과 니켈이 주성분이며, 황과 산소와 같은 소량의 다른 원소도 포함하고 있습니다. 외핵은 전기 전도성 유체의 움직임을 통해 지구를 보호하는 자기장을 생성하고 있습니다.

지각은 지구의 가장 바깥층이며 주로 단단한 암석으로 구성되어 있습니다.

다른 층에 비해 가장 얇은 층이며, 크게 대륙 지각과 해양 지각의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

맨틀은 지구의 가장 두꺼운 층이며 주로 규산염 암석으로 구성되어 있습니다.

상부와 하부 맨틀로 나뉘는데 상부 맨틀은 더 단단한 암석으로 구성되어 있고 하부 맨틀은 더 유동적입니다.

맨틀은 주로 규소, 산소, 마그네슘 및 철로 구성되며 알루미늄, 칼슘 및 칼륨과 같은 기타 원소 소량을 포함하고 있습니다.

 

3. 지구의 대기

지구의 대기는 지구상의 생명체가 생명을 유지하는데 필수적인 질소와 산소로 구성됩니다.

이는 우리가 숨 쉬는 공기를 제공하는 중요한 역할을 한다는 것입니다.

또한 대기는 온실 역할을 하여 열을 가두어 지구가 너무 춥거나 더워지는 것을 방지하기도 합니다.

성층권의 오존층은 태양으로부터 유해한 자외선을 흡수하여 우리를 보호하며, 지구 표면에서 대기로 물의 이동을 촉진하고 다시 되돌아오는 물의 순환 기능도 합니다.

지구의 대기는 대류권, 성층권, 중간권, 열권 및 외권의 다섯 개의 층으로 나뉩니다.

하나씩 각층의 특징을 알아보겠습니다.

대류권은 지구 표면에서 약 10 ~ 15 km까지 범위의 가장 낮은 층입니다.

대류권은 날씨가 발생하는 곳이며, 지구의 구름과 강수량의 대부분을 포함하고 있습니다.

주로 질소 78% 와 산소 21%로 구성되어 있으며, 이산화탄소와 수증기와 같은 소량의 다른 기체도 포함되어 있습니다.

성층권은 대권 위에 위치하며 약 50 km까지의 범위를 포함하고 있습니다.

이것은 태양으로부터 유해한 자외선을 흡수하는 오존층을 가지고 있습니다.

중간권은 성층권 위에 위치하고 있으며 약 85 km까지의 범위를 포함하고 있습니다.

이 층은 유성이 지구 대기에 진입할 때 타버리는 곳입니다.

열권은 중간권 위에 위치하며 약 600km에서 우주 가장 자리까지 뻗어 있습니다.

이 층은 위성이 궤도를 도는 곳이며 대기 우주의 진공과 점차 합쳐지는 곳입니다.

외기원은 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 소량의 산소와 질소 같은 다른 가스도 포함되어 있습니다.

대류에서 외기권까지 지구의 대기는 지구와 생명을 보호하고 유지하는 데 필수적인 특징들을 가지고 있습니다.

그만큼 지구의 대기는 우리가 살아가는데 아주 중요한 부분을 차지하고 있습니다.

그렇기 때문에 우리는 우리의 미래를 위해서 지구의 대기를 연구하고 더욱 보호해야 할 의무가 있습니다.