외핵

外そと核かく / outer core

외핵은 지구 내부에 존재하는 지구의 핵 중에서 바깥 부분을 말한다. 액체 상태이며 지하 약 2,900km~약 5,200km까지 분포한다.

온도는 4,400~5,500°C 정도로 맨틀과 마찬가지로 안쪽으로 들어갈수록 높아진다. 밀도도 9.9~12.2g/cm³나 되어 여기서부터는 중금속의 비중이 크게 높아지기 시작한다.

즉 알루미늄, 규소의 비중은 줄어들고 황 등의 비중이 늘어나며 여전히 산소는 많이 존재하지만 황과 산소의 화합물의 비중이 증가하며 철과 같은 중금속들과 특이한 화합물들이 존재하는 층이다.

또한 외핵에서는 우라늄, 토륨과 같은 방사성 동위체들의 양이 극도로 적어져 극소량만 존재하는 층이다. 따라서 외핵에서는 매 시간당 34.3억kW의 열이 생산되며 지구가 자체적으로 생산되는 열이 방사성 동위체에 생산되는 열의 양을 넘어서는 층이다. 이러한 이유는 지구 다른층에 비해서는 낮은 열이 생성되지만 밑으로 내려갈수록 지구 자체 질량으로 인한 압력열로 생산되는 열의 양이 더 커지기 때문이다.

1906년 영국의 지질학자 리처드 딕슨 올든은 지진파인 P파 연구를 통해 지구 반지름의 0.4배 되는 부분 즈음에 액체로 된 층이 있다는 것을 발견했다. 이후 덴마크의 과학자 잉게 레만에 의해 5,100km 부근에 내핵이 존재한다는 것을 알게 되었고, 2,900km에서부터 5,100km까지를 외핵이라 부르게 되었다.

외핵의 가장 큰 특징은 액체라는 점이다. 외핵의 온도가 4,300 K에서 6,000 K[1]까지 이르기 때문에 유체 상태로 존재할 수 있으리라 생각된다.

또 다른 중요한 성질은 지구 자기장을 만드는 원인으로 추측된다는 점이다. 다이나모 이론으로 불리는 이론인데, 간단히 말하면 액체 상태의 철로 된 외핵이 지구가 자전함에 따라 돌게 되어 자기장을 만든다는 이론이다. 자세한 내용은 다이나모 이론 참고.

지진파 실험에 의해 나온 밀도는 9.9g/cm³에서 12.2g/cm³ 정도이다. 때문에 외핵은 액체 상태의 철과 니켈, 그리고 어느 정도의 경원소들로 구성되어 있으리라 생각된다. 내핵과 성분이 유사하다 생각된다.

기본적으로 구성 물질이 중금속인 데다 압력에 의해 짓눌린 것도 있어서 지구 전체 부피의 약 16%만 차지하는데 질량은 전체의 약 31%에 해당된다. 맨틀과 비교해보면 굉장한 차이.

플룸 구조론에 의하면 차가운 플룸이 외핵과 핵의 경계면까지 내려가서 데워진 다음 다시 뜨거운 플룸이 되어 맨틀 상부로 올라오게 된다.

영화 코어에서는 외핵에 문제가 생겨서 지구 자기장이 망가졌고, 주인공 일행이 해결하러 간다는 설정이 나온다.[2]