핵(천체)

핵(쓴다)[¹]은, 천체의 중심부 분의 구조.중심핵(충천하는거야 구)[²]라고도.혹성・위성・항성등의 핵은 코어(core) [²]고도 말한다(혜성・활동 은하의 핵은 영어로는 nucleus이기 위해, 코어라고는 말하지 않는다).

목차

지구

 

지구의 구조

지구의 핵은, 직경 약 7,000 km(반경 3,500 km)로, 지표에서는 지하 2,900 km이하에 있다.운철의 성분으로부터, 주로 철과 니켈로부터 되어 있다고 생각되고 있다.

구조는 액체의 외핵(지하 2,900 km~5,100 km)과 고체의 내핵(지하 5,100 km~6,400 km)으로부터 된다고 생각되고 있다.중심 온도는 태양의 표면 온도와 대충 같은 약 6,000 K( 약 5700℃).액체의 외핵이 유동해 유도 기전력이 발생하는 것으로 핵내에 전류가 흘러 지자기가 발생한다고 생각되고 있다.

내핵과 외핵의 지진학적인 경계면은 레만 불연속면으로 불린다.코어 맨틀 경계(core-mantle boundary)는 CMB이라고 생략한다.또, 지진학적으로는 외핵과 맨틀의 경계면은 Gutenberg 불연속면으로 불린다.

내핵과 외핵을 총칭하고 지구의 중심으로 불리기도 하지만, 내핵・외핵의 구분이 발견되기 이전의 낡은 호칭일 뿐만 아니라, 지각과 혼동하기 쉽기 때문에, 그 호칭이 근년에 이용되는 것은 적은[³].

혹성・위성 등

지구 이외의 혹성이나 위성등에서도, 중심부의, 주변부에서(보다) 고밀도의 영역을 핵(core)이라고 부른다.어떠한 조성・물성의 핵에 대해 논하고 있을까를 명확하게 하기 위한(해), 금속핵, 암석핵, 고체핵등의 용어도 사용된다.

핵의 외측의 층은, 지구 같이, 맨틀로 불린다.

금속핵

 

지구형 혹성의 내부 구조.핵은 오렌지색.

수성・금성・화성의 지구형 혹성은, 자중에 의한 압축을 고려해도 더 밀도가 암석보다 높은 것으로부터, 지구와 같게 금속핵이 존재하는 것을 추정할 수 있다.혹성에 대한 핵의 반경의 비율은 다양하고, 화성은40%, 지구나 금성은50%, 수성으로는75%에 이른다.금성이나 화성에는 지구와 같이 강한 자장이 없는 것으로부터, 지구의 외핵과 같은 액체층은 존재하지 않는다(다이나모 효과가 일하지 않았다)라고 생각되고 있지만, 수성의 핵은 지구와 같게 일부가 융해해 자장을 발생시키고 있다고 말해지는[⁴].

달이나 갈릴레이 위성 등 대형의 위성에도 금속핵이 존재할 가능성이 높다.갈릴레이 위성의 이오나 에우로파는, 반경의 3 분의 한정도의 핵을 가진다고 예측되고 있다.다만, 지구 이외로 지진파에 의한 탐사가 이루어진 유일한 천체인 달로는, 금속핵의 명확한 증거는 아직 발견되지 않았다.달은 평균 밀도가 높지 않기 때문에, 금속핵이 존재한다고 해도 작은 것이라고 생각되고 있다.

철운석과 석질 운석의 존재로부터, 소행성안에도, 금속층과 암석층이 분화해, 금속핵을 가지는 것이 있는 것을 알 수 있다.과거에 용해 상태를 경험한 소행성은 층상에 분화한 내부 구조를 가지게 된다고 생각되고 있다.대표예로서는 베스타를 들 수 있다.

거대 가스 혹성의 핵

 

거대 가스 혹성의 내부 구조.핵은 갈색.

목성・토성이라고 하는 목성형 혹성은, 체적의 대부분이 수소, 헬륨, 물, 암모니아, 메탄등의 기체내지 휘발 성분으로부터 되지만, 중심부에는 암석을 주체로 하는 고체핵(암석핵)이 존재한다.핵은 혹성 전체와 비교해 작지만, 그런데도 지구의 10배 전후의 질량을 가진다고 생각되고 있다.

천왕성과 해왕성으로는, 목성이나 토성과 비교해 수소・헬륨의 양이 적다.질량의 대부분은 물・암모니아・메탄의 얼음으로부터 되는 맨틀에 차지할 수 있고 있어 맨틀의 내부에는 암석의 핵이 존재한다고 보여진다.

태양계 외행성에 대해서도, 질량과 반경이 관측 가능한 경우는, 계산된 평균 밀도에 근거해 내부 구조를 예상할 수 있다.예를 들어, 고밀도의 가스 혹성인 HD 149026 b는 지구 질량의 100배 전후에 상당하는 거대한 핵을 가지고 있다고 추정되고 있는[⁵].또, 주성에 가까운 궤도를 가지는 거대 혹성으로는 표층의 휘발 성분이 없어져 고체핵이 노출하게 될 가능성이 있어, 이러한 천체는 쿠트니아 혹성으로 불리고 있는[⁶].

얼음 천체의 암석핵

대형의 얼음 위성이나 태양계 바깥 틀 천체는, 얼음의 층아래에 암석핵을, 한층 더 암석핵안에 금속핵을 가질 가능성이 높다.이러한 천체로는, 같을 「핵」이라고 하는 말로, 문맥에 의해서 암석핵을 의미하는 것으로 금속핵을 의미하는 것으로가 있다.

그 외의 핵

 

태양의 내부 구조

 

비르트 제 2 혜성의 핵

 

M87의 활동 은하핵(좌상의 광점)

항성

태양의 핵에 대해서는 태양핵도 참조

항성으로는, 원자핵 융합을 일으키고 있는 영역과 또 그 안쪽에 불타 앙금(수소-수소 반응이라면 헬륨)으로부터 되는 영역이 있으면 그것을 포함해 핵(core)이라고 부른다.

이것과는 별도로, 항성의 생성론으로는, 수축하는 분자운의 중심부의, 압력 평형이 된 고밀도 영역(후에 원시별이 된다)을 핵(core)이라고 부른다.

혜성

자세한 것은 「혜성#물리적 특징」 및 「핵(혜성)」를 참조

혜성으로는, 대기인 팽이에 덮인, 고체의 본체를 핵(nucleus)이라고 한다.

은하

세이파트 은하, 항성 모양의 천체등의 활동 은하에서는, 중심부의 극히 작은 영역만이 활발하게 활동하고 있어, 그것을 활동 은하핵(active galactic nucleus)이라고 한다.추정되는 사이즈에 비해 추정 질량이 매우 크기 때문에, 블랙 홀이 있다고 생각되고 있다.우리의 은하계와 같이 활동 은하라고 할 정도의 활동성 (이) 없더라도, 똑같이 작은 활동 영역이 있으면, 은하핵(galactic nucleus)・핵(nucleus)이라고 하는 일이 있다.

그 밖에, 소용돌이 은하의 은하 바르지나, 막연히 은하의 중심부를 가리켜 core, center라고도 말한다.

각주

[헬프]

1. ^문부성 「학술 용어집지진학편」일본 학술 진흥회, 1974년.（온라인 학술 용어집）
2. ^ ^{a b}문부성 「학술 용어집지학편」일본 학술 진흥회, 1984년, ISBN 4-8181-8401-2.
3. ^국어 사전에도 게재되고 있는 것이 있어, IME등에서도 오변환되기 쉽상이므로 주의가 필요.
4. ^ Luhmann, J. G.; Russell, C. T. (1997). "Mars: Magnetic Field and Magnetosphere". Encyclopedia of Planetary Sciences (Chapman and Hall): 454–6. http://www-spc.igpp.ucla.edu/personnel/russell/papers/mars_mag/. 
5. ^ A. Burrows, I. Hubeny, J. Budaj, & W.B. Hubbard (2007년). "Possible Solution to the Radius Anomalies of Transiting Giant Planets". arXiv:astro-ph/0612703. 
6. ^ G. Hebrard, A. Lecavelier desEtangs, A. Vidal-Madjar, J.-M. Desert, R. Ferlet (2003년). "Evaporation rate of hot Jupiters and formation of Chthonian planets". arXiv:astro-ph/0312384. 

참고 문헌

• 카와카미 신이치, 토조 분지 「최신 지구사를 잘 아는 책」히데카즈 시스템〈도해 입문〉, 2006년.ISBN 4-7980-1260-2。

관련 항목

위키메디아・코몬즈에는, 지구의 구조에 관련하는 카테고리가 있습니다.

• 지구#구조

외부 링크

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