우리가 사는 세상은 많은 것들로 이루어져 있습니다.
지구, 별, 사람, 하늘, 자동차, 건물 등으로 말이죠.
그리고 그것 또한 다시 무언가로 이루어집니다.
사람은 얼굴, 머리카락, 팔, 다리, 배 등으로 구성되어 있고
자동차는 바퀴, 엔진, 창문, 운전대 등으로 구성되어 있습니다.
이처럼 무언가를 구성하며, 서로 작용하는 그 모임을 계(System)라고 부릅니다.
사람의 소화계는 식도, 간, 위, 이자, 쓸개, 대장, 소장으로 구성되며
이 장기들은 모두 "소화"라는 목적을 가지고 있죠.
과학은 이렇게 세상을 분류하고, 서로 어떻게 작용하는지를 공부하는 학문입니다.
그렇기에 과학을 쉽게 공부하려면 관찰대상이 어떻게 구성되어있는지를 분류하고,
그 분류된 것들이 어떤 원리에 의해 서로 작용하는지에 대해 이해하는 것이 중요합니다.
이 점을 항상 기억하시고 과학을 공부하시길 바라며, 중1 과학을 시작합니다!
1. 지구계와 구성요소
지구는 무엇으로 구성되어 있을까요?
크게 하늘과 땅, 바다로 구분할 수 있습니다.
생각해보니 사람도 있고, 새들도 있고, 우리 집 강아지도 있습니다.
그리고 저 멀리 보이는 별과 태양도 있죠.
이처럼 지구를 구성하는 것을 지구계라고 합니다.
그렇다면 지구계에는 무엇이 포함될까요?
1) 지구의 내부구조
지구계는 총 5가지로 분류할 수 있습니다.
(1) 지권
암석, 토양과 같이 지구 겉 부분과
우리가 볼 수 없는 지구 속을 포함하는 영역입니다.
생명체에게 서식지와 영양분을 제공하죠.
(2) 수권
바다, 강, 호수, 빙하 등 물로 된 영역입니다.
지권과 마찬가지로 생명체에 서식지와 영양분을 제공합니다.
또한, 지구의 약 70%를 차지합니다.
(3) 기권
지표면으로부터 약 1,000 km까지의 대기권 영역입니다.
생명체에 공기와 비(물) 같은 영양분을 제공하기도 하고,
지구 밖의 운석이나 자외선 등으로 지구를 보호하기도 합니다.
(4) 생물권
지구의 모든 생명체를 포함하는 영역입니다.
(5) 외권
지구의 기권 밖의 우주 영역입니다.
(6) 지구계의 순환
이 지구계 속 구성요소들은 서로 순환하며 다른 영역에 영향을 줄 수 있습니다.
2. 지권의 구조와 특징
지구계 중 지권은 무엇으로 구성되어 있을까요?
일단 우리가 밟고 있는 땅이 있고, 지하수와 마그마가 있습니다.
그리고 영화처럼 다른 생명체가 숨어 살고 있을 수도 있죠. (농담입니다!)
하지만 더 깊숙이 들어가면, 지구의 중심에는 무엇이 있을까요?
그리고 우리는 어떤 방법으로 땅 속을 알 수 있는 걸까요?
1) 지구 내부 조사 방법
지구 내부를 확인하는 방법은 여러 가지가 있습니다.
(1) 땅 속을 직접 파는 방법 (시추)
사람이 기계를 사용하여 지구 속을 직접 파는 방법입니다.
하지만 지구 내부는 온도와 압력이 매우 높아서 기술적인 한계가 있죠.
(2) 화산 분출물 조사
지구 내부의 마그마가 화산으로 분출되면,
그 화산 분출물을 조사하여 지구 내부의 구성요소를 조사하는 방법입니다.
하지만 화산 분출물만 조사하기 때문에, 더 깊은 지구 내부를 조사할 수 없는 한계가 있죠.
앞서 설명드린 2가지 방법은 기술적인 한계가 있습니다.
그래서 과학자들이 생각해 낸 방법이 지진파를 분석하는 방법이죠.
(3) 지진파를 분석하는 방법
지구 어딘가에서 강력한 지진이 발생한다면,
그 진동이 지구 내부를 통과하여 지구 반대편까지 지진파를 전달합니다.
이때 지진파가 지구 내부를 지나면서, 물체의 성분에 따라 속도와 방향이 변하게 됩니다.
그 속도와 방향에 따른 지진파를 분석하여, 내부의 성분을 확인하는 것이죠.
2) 지구 내부 구조
과학자들은 지진파를 이용해, 아래와 같이 지구 내부를 분석하였습니다.
(1) 지각
지각은 지구 내부 구조 중 가장 바깥의 껍질입니다.
가장 얇은 면을 차지하고 있으며, 해양지각과 대륙지각으로 나누어집니다.
(2) 맨틀
지각 바로 아래는 맨틀이라는 영역이며,
지각과 맨틀을 구분하는 경계면을 '모호면'이라 합니다.
맨틀은 지구 내부 구조 중 약 70%를 차지하고 있습니다.
(3) 외핵
맨틀 바로 아래는 외핵이라는 영역이며,
맨틀과 외핵을 구분하는 경계면을 '구텐베르크면'이라고 합니다.
외핵은 지구 내부 구조 중 유일하게 액체로 되어 있습니다.
(4) 내핵
외핵 바로 아래는 내핵이라는 영역이며,
외핵과 내핵을 구분하는 경계면을 '레만면'이라고 합니다.
내핵은 지구 내부 구조 중 가장 무거운 물질로 되어 있습니다.
[정리]
1) 계(System)는 무언가를 구성하여 서로 작용하는 그 모임을 말합니다.
2) 지구계는 지구를 구성하여 서로 작용하는 모임입니다.
3) 지구의 내부구조는 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 구성됩니다.
4) 지구의 내부구조를 확인하는 방법은 시추, 화산 분출물 조사, 지진파 분석 등이 있습니다.
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