지구의 내부 구조

Earth's Interior Structure

지구 내부를 직접 파볼 수는 없지만, 지진파의 속도와 경로 변화로 CT처럼 구조를 알아내요. 깊이에 따라 지각·맨틀·외핵(액체 철)·내핵(고체 철)이 있고, 모호면·구텐베르크면·레만면 같은 불연속면이 경계를 이뤄요. S파가 외핵에서 사라지는 현상이 외핵이 액체라는 증거예요. 이 페이지에서는 깊이 슬라이더를 움직여 각 층과 불연속면이 어디에 있는지 탐험해 봐요.

지구 속을 어떻게 알까?

🌍 지진파로 들여다본 지구 내부

①지구 내부를 직접 파볼 수는 없습니다 (가장 깊은 시추: ~12 km)

②지진파가 지구 내부를 통과할 때 속도와 경로가 변합니다

③이 변화를 분석하면 내부 구조를 알 수 있습니다 (CT 촬영과 비슷!)

지구 단면 탐험

깊이100 km

💡 핵심 관찰

①깊이 0~35 km: 지각 (얇은 껍질)

②35~2,891 km: 맨틀 (지구 부피의 약 80%)

③2,891~5,150 km: 외핵 (액체 철) / 5,150~6,371 km: 내핵 (고체 철)

불연속면과 물질 상태

주요 불연속면

List지진파 속도 급변 경계

모호로비치치 불연속면 (모호면)

지각과 맨틀의 경계, P파 속도 급증

깊이 ~35 km

구텐베르크 불연속면

맨틀과 외핵 경계, S파 소멸 → 외핵 = 액체

깊이 ~2,891 km

레만 불연속면

외핵과 내핵 경계, P파 속도 급증 → 내핵 = 고체

깊이 ~5,150 km

S파의 비밀

S파(횡파)는 액체를 통과하지 못한다 → 외핵에서 S파 소멸 → 외핵 = 액체

지구 내부 상태 판별의 핵심 근거

지구 내부의 물질

층별 특성

Chart지구 내부 층별 비교

층	깊이 (km)	상태	주요 구성
지각	0~35	고체	규산염 광물 (SiO₂)
맨틀	35~2,891	고체(유동성)	감람석, 휘석
외핵	2,891~5,150	액체	철 + 니켈
내핵	5,150~6,371	고체	철 + 니켈

지구 자기장의 근원

외핵(액체 철)의 대류 운동 → 지구 자기장 생성 (지구 발전기 이론)

내핵 고체 + 외핵 액체의 조합이 자기장을 만드는 핵심

예제와 기출로 점검

예제 1

S파가 갑자기 사라지는 구텐베르크 불연속면은 어떤 두 층의 경계이며, 이 사실은 그 아래 층의 상태에 대해 무엇을 말해 주는가?

구텐베르크 불연속면은 맨틀과 외핵의 경계다.

S파(횡파)는 액체를 통과하지 못하는데 이 경계에서 사라지므로, 외핵은 액체 상태다.

▸ 맨틀과 외핵의 경계 / 외핵은 액체

S파의 소멸이 외핵이 액체임을 알려 주는 결정적 증거다. 외핵 액체 철의 대류가 지구 자기장을 만든다.

예제 2

지진이 났을 때 진앙에서 각거리 103°~142° 범위에는 P파가 거의 도달하지 않고, S파는 103° 이후 전 범위에 도달하지 않는다(암영대). S파 암영대가 더 넓은 이유는?

P파는 액체인 외핵에서 굴절되어 103°~142° 사이에 도달하지 못한다.

S파는 액체인 외핵 자체를 통과하지 못해 103° 이후 전 범위에 도달하지 못하므로 암영대가 더 넓다.

▸ S파가 액체 외핵을 아예 통과하지 못하기 때문 (103° 이후 전부 암영대)

암영대 범위의 차이가 외핵이 액체라는 또 하나의 증거다.

수능 유형

지구 내부 구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

①모호면은 맨틀과 외핵의 경계다

②S파가 외핵을 통과하지 못하는 것은 외핵이 액체이기 때문이다

③내핵은 액체 상태다

④맨틀은 지구 부피의 약 10%를 차지한다

⑤지구 자기장은 고체 내핵의 자성 때문에 생긴다

▸ ② S파가 외핵을 통과하지 못하는 것은 외핵이 액체이기 때문이다

S파는 횡파라 액체를 통과하지 못하는데, 구텐베르크면 아래 외핵에서 사라지므로 외핵은 액체다.

모호면은 지각과 맨틀의 경계이고(①), 내핵은 고체이며(③), 맨틀은 지구 부피의 약 80%이고(④), 자기장은 액체 외핵의 대류로 생긴다(⑤).

총정리

지구 내부 구조 핵심

지각(35km) → 모호면 → 맨틀(2891km) → 구텐베르크면 → 외핵(액체) → 레만면 → 내핵(고체)

지진파(특히 S파 소멸)로 내부 상태 판별: 외핵이 액체인 증거

🎯 시험 포인트

①모호면: 지각/맨틀 경계 (~35km) / 구텐베르크면: 맨틀/외핵 (~2891km)

②S파가 외핵에서 소멸 → 외핵 = 액체의 결정적 증거

③외핵(액체 철)의 대류 → 지구 자기장 생성

④맨틀: 고체이지만 장기간에 걸쳐 유동 → 맨틀 대류, 판 이동의 원동력

⑤P파 암영대(103~142°), S파 암영대(103° 이상) → 내부 구조 추론