지구
지구는 태양계에서 세 번째 궤도를 도는 행성으로, 약 45.4억 년 전에 형성되었다. 표면은 약 71%가 바다로 덮여있고, 나머지 29%는 대륙으로 이루어져 있다. 그리고 대기는 질소 약 78%, 산소 약 21%로 구성되어 있으며, 이러한 환경은 생명체가 살아가는데 필수적인 역할을 한다. 지구의 나이는 약 46억 년이며, 원시 태양 주위에 있던 미행성이 충돌하고 뭉쳐져서 원시 지구를 탄생시켰다고 한다. 지구의 구조는 지표에서부터 대기권, 외권까지 다양한 층으로 이루어져 있으며, 각 층은 고유한 성분과 특성을 가지고 있다. 여기서는 지구 내부를 구성하는 지각과 맨틀에 대해서 알아보려고 한다.
지각
지각은 지구의 가장 바깥쪽에 위치한 층으로, 주로 규산염 광물로 구성되어 있다. 대륙 지각은 주로 화강암질 암석으로, 석영, 장석, 흑운모 등이 주요 구성 성분이다. 반면, 해양 지각은 현무암질 암석으로, 주로 감람석과 피록센 같은 어두운 색의 광물로 이루어져 있다. 지각의 두께는 대륙에서는 약 35~70km, 해양에서는 약 5~10km 정도 된다고 한다.
지각은 지구의 역사 동안 여러 번의 지각 운동과 화산 활동을 통해 형성되고 변형되었다. 그리고 지구의 생명체에게 필수적인 자원을 제공하며, 인간의 문명 발전에도 큰 역할을 해왔다.
맨틀
맨틀은 지구의 지각 바로 아래에 위치하며 외핵을 둘러싸고 있는 두꺼운 암석층을 말한다. 지구의 부피의 약 80%를 차지하며, 깊이로는 지표면에서부터 약 2,900km 범위까지 분포한다. 주로 고철질 규산염 암석으로 구성되어 있으며, 상부 맨틀은 온도가 낮아 상대적으로 딱딱하게 굳어 있지만, 하부 맨틀로 갈수록 온도가 높아져 더 유동적인 상태를 유지한다. 맨틀 내에서는 열에 의한 대류 현상이 일어나며, 이는 지각의 판을 움직이고 대륙의 이동, 산맥 형성 등의 지질학적 활동에 큰 역할을 한다.
공통점
①지구 구성 요소: 이 두 층은 지구 내부 구조의 대부분을 차지하며, 지구의 역동적인 활동에 중요한 역할을 한다.
②암석 구성: 주로 암석으로 구성되어 있다. 지각은 다양한 종류의 암석으로 이루어져 있으며, 맨틀은 주로 감람암과 같은 고온, 고압의 암석으로 이루어져 있다.
③지구 열역학적 역할: 지각과 맨틀은 지구 내부의 열을 외부로 전달하는 역할을 한다. 맨틀 대류는 지구 내부의 열을 이동시키고, 이 열은 지각을 통해 지구 표면으로 방출된다.
④지구 활동의 근원: 지진, 화산 활동, 판 구조 운동 등 지구의 다양한 지질학적 활동은 지각과 맨틀의 상호작용에서 비롯된다. 맨틀 대류는 판의 이동을 일으키고, 이는 지각 변동을 유발한다.
⑤규산염 광물: 규산염 광물을 주요 구성 성분으로 가지고 있다. 규산염 광물은 지구 내부의 주요 구성 물질이며, 두 층의 화학적 조성을 결정하는 데 큰 역할을 한다.
⑥지구 역사 기록: 지구의 역사를 기록하고 있다. 암석의 구성, 구조, 연대 등을 분석함으로써 과거 지구의 환경, 지질 활동, 생명체의 진화 등을 연구할 수 있다.
차이점
| 분류 | 지각 | 맨틀 |
| 정의 | 지구의 가장 바깥쪽 고체층 | 지각 바로 아래에 위치한 지구 내부층 |
| 두께 | 대륙 지각: 약 30~70km, 해양 지각: 약 5~10km | 약 2,900km |
| 구성 물질 | 규산염 광물(석영, 장석 등) | 감림석, 휘석 등 철과 마그네슘이 풍부한 규산염 광물 |
| 온도 | 깊이에 따라 증가하지만, 맨틀에 비해 낮음 | 깊이에 따라 급격히 증가하며, 핵에 가까워 질수록 매우 높음 |
| 밀도 | 상대적으로 낮음 | 상대적으로 높음 |
| 역할 | 생명체 서식 기반, 지각 변동 발생 | 맨틀 대류를 통한 열 전달, 구조 운동 유발 |
| 특징 | 다양한 암석 종류, 대륙 지각과 해양 지각으로 구분 | 높은 온도와 압력, 맨틀 대류 발생 |
핵
지구의 핵은 지구의 중심부에 위치한 두 개의 층으로 구성되어 있다. 내핵은 주로 철과 니켈로 이루어진 고체 상태의 합금으로, 지구의 중심에서 약 1,220km 정도에 위치하고 있다. 그리고 외핵은 내핵을 둘러싸고 있으며, 주로 액체 상태의 철과 니켈로 구성되어 있다. 지구의 자기장은 외핵의 흐름에 의해 생성되며, 이는 지구가 거대한 자석처럼 작용하게 한다. 내핵은 지구의 전체 질량 중 상당 부분을 차지하며, 높은 압력과 온도 때문에 고체 상태를 유지하고 있다.
