한국일보

지구가 멈췄다. 더 이상 자전하지 않는다. 2003년 개봉한 영화 '코어'는 외핵의 순환운동이 둔화하면서 지구가 더 이상 자전하지 않는다는 설정에서 이야기를 풀어간다. 외핵은 지구 내부를 구성하는 네 가지 층(지각, 맨틀, 외핵, 내핵) 중 하나. 액체 상태인 철과 니켈로 이뤄졌다. 영화처럼 극단적이지 않지만 지구의 자전 속도는 달의 인력(引力)에 의해 10만년마다 1.7초씩 느려지고 있다. 약 51억년 뒤에는 지구의 자전이 멎는다는 계산이 나온다. 지구의 날(22일)을 앞두고 지구의 자전이 멈춘다면 어떤 일이 벌어질지 따져봤다.

북한 평안도 잠기고 초대륙 생겨나

지구의 자전 속도는 위도에 따라 다르다. 자전 속도가 최대인 곳은 자전축에서 가장 먼 적도. 이 지역에서 지구는 시속 1,667㎞로 돈다. 자전 속도가 제일 빠르기 때문에 원심력도 가장 크다. 원심력은 원 운동하는 물체가 중심 밖으로 나가려는 힘이다. 지구의 적도 지름이 극 지름보다 43㎞ 길고, 적도가 극지방보다 많은 바닷물을 머금고 있는 것도 원심력 때문이다.

그런데 지구가 돌지 않으면 원심력이 사라진다. 이 힘의 영향으로 적도 지역에 머물던 바닷물이 평형을 맞추려 극지방으로 흘러 들어 고위도에선 급격한 해수면 상승이 일어난다. 미국 지리정보시스템(GIS) 회사인 에스리(ESRI)의 모의실험에 따르면 북반구에선 러시아와 캐나다, 남부 유럽을 제외한 유럽 등이 완전히 수장됐다. 한반도의 경우 중국과 국경을 맞댄 평안북도 일부가 물에 잠기는 것으로 나왔다.

상대적으로 해수면이 낮아진 적도 지역에선 물에 잠겨 있던 땅이 서서히 모습을 드러낸다. 이 땅은 바다로 분리됐던 각 대륙을 연결해 하나의 '초대륙'을 만든다. 바다는 지금의 5대양(태평양, 대서양, 인도양, 북극해, 남극해)에서 초대륙 북쪽과 남쪽에 위치한 바다로 나뉜다. 5대양 6대주에서 2대양 1대주로 바뀌는 것이다.

대기 순환 변화로 태풍보다 센 바람 매일 불어

자전이 멈춰도 지구는 태양 주위를 계속 돈다. 이제 지구에서 낮과 밤이 바뀌는 데 1년이 걸린다. 낮이 6개월간 계속 되는 지역은 지표의 기온이 지금보다 수십도 오른다. 반대편에선 같은 기간 영하의 날씨가 이어진다.

이로 인해 지구의 대기 순환이 변한다. 현재 대기 순환은 남북 방향으로 이뤄진다. 저위도에서 열을 많이 받아 상승한 공기는 고위도에서 하강한다. 허창회 서울대 지구환경과학부 교수는 "지구가 자전하지 않으면 지구의 대기 순환은 동서 방향, 그러니까 열을 많이 받는 낮 쪽에서 열을 받지 못하는 밤 쪽으로 나타나게 될 것"이라며 "두 지역의 기온 차가 매우 크기 때문에 낮 쪽에서 밤 쪽으로 부는 풍속은 태풍을 능가하게 된다"고 설명했다. 기온이 높은 곳과 낮은 지역은 각각 고기압과 저기압을 형성하는데, 바람은 고기압에서 저기압 쪽으로 분다.

자기장 교란에 지구는 죽은 행성으로

태풍보다 거센 바람이 매일 불고 밤낮이 6개월간 바뀌지 않으며 기온이 지금보다 수십도 오른 지구. 지금과 같은 환경에 사는 동식물이 변화한 지구에서 잘 적응할 수 있을지는 미지수다. 특히 인류를 포함한 모든 생물에게 다가올 가장 큰 위협은 지구 자기장의 변화다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 "지구 자기장은 액체로 이뤄진 외핵의 순환운동으로 생기는데, 자전이 멈추면 이 운동도 영향을 받아 자기장이 약해질 수 있다"고 말했다.

지구의 자기장은 태양풍, 우주방사선 입자 등이 대기로 직접 들어오는 것을 막아준다. 지구 자기장의 생김새는 꼭 혜성과 같다. 태양과 가까운 쪽의 자기장은 태양풍의 직접적인 영향으로 지구에 바짝 붙어 찌그러져 있는 반면 반대편의 자기장은 지구를 훑고 지나가는 태양풍 탓에 혜성의 꼬리처럼 길게 늘어진다.

그런데 지구 자기장이 약해지거나 없어지면 엄청난 에너지를 지닌 태양풍이 지표에 영향을 미치게 된다. 강한 방사선을 내는 우주방사선 입자도 그대로 전달돼 생명을 위협한다. 한국천문과학연구원 황정아 우주과학본부 선임연구원은 "자기장이 없어진다는 말은 우주 벌판에 아무런 보호막 없이 홀로 서 있게 되는 것과 비슷하다"며 "자기장이 없는 금성처럼 지구는 생명이 살 수 없는 죽은 행성이 될 것"이라고 말했다.

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