5. 우주에서 오는 해로운 우주선들을 걸러내는 방패막을 가지고 있는 지구

지구는 우주 공간으로 부터 끊임없이 쏟아지는 우주선 (Cosmic ray)에 노출되어 있다. 대부분은 가까운 태양으로 부터 태양풍과 같이 방출되는 하전 입자들이거나 초신성의 폭발로 생긴 입자들인데 이런 입자들이 걸러지지 않고 지구로 바로 들어올 경우 지구 생명체의 생존에 심각한 영향을 미친다. 그 첫번째 영향은 하전 입자들의 높은 에너지로 인해 세포가 파괴되거나 또는 돌연변이를 일으키게 되는 것이고 두번째 영향은 이런 하전 입자들이 지구 상층 대기의 공기들을 당구공이 다른 당구공을 밀어 내듯이 때려내기 작용 (Sputtering)에 의해 우주 공간으로 날려 보내어 공기가 줄어들게 만든다는 것이다. 우리가 숨쉴수 있는 지구상의 공기를 감소 시킨다니 이 얼마나 심각한 문제인가? 실제로 화성에서의 자기장은 지구 자기장의 약 만분의 일 정도가 되는데 이런 약한 자기장으로 인해 그나마 조금 남아있는 이산화탄소로 이루어진 대기가 이 때려 내기 작용에 의해 점점 더 희박해 지고 있다. 그런데 다행히도 우리 지구는 이런 위험한 현상을 방지해 주는 효율적인 자기 방패막을 가지고 있다.

지구 내부에는 철과 니켈로 이루어진 액체 상태의 금속핵이 있는데 지구의 자전으로 인해 이 금속핵이 대류 현상을 일으키게 되면 자기장이 발생하고 이렇게 생긴 지자기는 그림 1.7에 나타난것 처럼 지구 전체를 감싸는 거대한 자기권을 형성한다. 태양 활동에 의해 태양풍과 함께 불어오는 하전 입자들이 지구 근처로 다가올 경우 이렇게 형성된 거대한 자기권에 의해 지구상으로 바로 들어오자 않고 자기권계면을 따라 비켜나가게 된다.

그림 1.7 - 몸에 해로운 우주선들이 지구 자기권에 의해 비켜나가는 모습

지구 내부에 액체 상태의 금속핵이 존재하고 그 금속핵에 대류 현상이 일어나 자기장을 발생시켜 지구 전체를 감싸는 거대한 자기권을 형성하여 해로운 우주선으로 부터 우리 몸의 세포가 파괴되는 것을 방지하며, 높은 에너지의 입자들이 우리가 숨쉬는데 필요한 공기를 우주 공간으로 빼앗아 가지 않도록 하는게 얼마나 다행인가?