과학자들은 지구를 둘러싼 새로운 힘을 발견했습니다.

 

 

 

지구는 어떠한 힘에 의해서 유지되고 있을까요?

 

가장 먼저 떠오르는 것이 바로 '중력'과 '자기장'일 겁니다.

 

이 힘들은 지구를 유지하고 또 생명이 살아가는데 아주 필수적인 힘이죠.

 

그런데 정말 이게 전부일까요? 

 

얼마전 NASA는, 지구를 둘러싸고 있는 새로운 힘을 발견했다고 발표했습니다.

 

지구가 금성이나 화성처럼 변하지 않았던 이유는, 바로 이 힘 때문이었습니다.

 

이번 연구는 Nature 2024년 8월 28일 자에 게재되었습니다.

 

 

 

 

 

 

약 60년 전, 지구의 극지방에서 이상 현상이 발견되었습니다.

 

극지방의 상공에서 갑자기 폭발하는 고속의 입자들이 발견된 건데요.

 

이 입자들은 매우 빠른 속도로, 우주 쪽으로 빠져나가고 있었습니다.

 

마치 끓는 물이 증발되는 것처럼, 급격히 우주로 빨려나가고 있었죠.

 

하지만 입자들이 가열되었다는 징후는, 전혀 보이지 않았습니다.

 

이 현상을 가리켜 polar winds, 우리말로 '극풍'이라고 하는데요.

 

이 현상은 지금도 계속 관측되고 있으며, 원인은 여전히 알 수 없습니다.

 

 

 

극지방 바람(Polar wind)

 

 

 

NASA는 이 현상을 규명하기 위해서, 특수한 로켓을 만들어 극지방으로 발사했는데요.

 

이 로켓은 고도 약 768km 지점에 도달해서, 이곳의 상태를 아주 자세히 조사했습니다.

 

그리고 이곳에 0.55볼트의 전기장이 존재한다는 사실을 새롭게 발견할 수 있었죠.

 

사실 0.55볼트는 시계 배터리로도 쓰지 못할 정도로, 아주 미약한 수준의 전압입니다.

 

하지만 과학자들은 이 전기장이 극지방의 바람을 설명하기에 충분하다고 생각했는데요.

 

이 전기장은 약 250km 높이의 상공에서 시작되고 있을 것으로 생각되고 있습니다.

 

이곳은 대기 중의 원자들이, 음전하를 띤 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리가 되는 곳입니다.

 

이 때 이온은 전자보다 훨씬 더 무겁기 때문에, 지구 쪽으로 서서히 떨어지게 되는데요.

 

하지만 전자와 이온은 반대의 전하를 갖고 있기 때문에, 전기장에 의해서 서로 끌어당겨지게 됩니다.

 

결국 이온은 전자에 의해 지구쪽으로 떨어지지 않고, 다시 위쪽으로 끌어올려지게 되죠.

 

또한 이 입자들은 0.55 볼트의 전기장에 의해서, 271%나 더 위쪽으로 들어 올려지게 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

어떻게 이렇게 미약한 전기장이, 입자의 층을 271%나 들어올릴 수 있는 걸까요?

 

그 이유는, 전기장이 매우 넓은 지역에 걸쳐서 작용하고 있기 때문입니다.

 

이는 마치 많은 사람들이 조금씩 힘을 합쳐, 무거운 물체를 들어올리는 것과 비슷하죠.

 

즉, 넓은 지역에 걸쳐서 작용하는 전기장의 총 에너지는, 사실 매우 크다고 할 수 있습니다.

 

이러한 과정에 의해 입자들이 들어올려서, 빠른 속도로 우주로 빠져나가고 있었던 겁니다.

 

그리고 이번의 발견은, 어쩌먼 지구에 물이 존재하고 있는 이유를 설명해 줄 수도 있는데요.

 

 

 

물이 말라버린 화성

 

 

 

 

2016년에 유럽 우주국은, 금성의 대기에서 10볼트의 전기장을 감지했었습니다.

 

과거 강렬한 태양의 빛은 금성의 물 분자를 양성자와 산소 이온으로 분해했습니다.

 

그리고 금성의 강력한 전기장은 이 수소 이온들을 끌어올려 우주로 빠르게 밀어냈죠.

 

지구의 전기장은 0.55볼트 만으로도 대기의 이온층을 271%나 들어올렸습니다.

 

그런데 10볼트의 전기장이라면 어떨까요? 정말 미친듯이 수 많은 입자들을 우주로 밀어냈을 겁니다.

 

결국 금성에 존재했던 물은 완전히 사라지게 되었고, 지금의 황폐한 모습으로 변하게 되었죠,.

 

반면에 지구의 전기장은 상대적으로 약해서, 금성과 화성처럼 변화되지 않을 수 있었습니다.

 

또한 지구의 적당한 전기장은, 지구에 생명이 탄생하고 진화하는데 많은 도움을 주었을 겁니다.

 

이렇게 지구에는 전기장이라는, 태초부터 존재했던 신비한 힘이 적용되고 있었습니다.

 

그리고 우리는 마침내, 지구를 작동시키는 또 하나의 중요한 열쇠를 찾을 수 있게 되었습니다.

 

 

 

 

 

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