정답과 해설
- 지구 내부를 겉에서부터 순서대로 나열한 것은? — 정답: 지각 → 맨틀 → 외핵 → 내핵. 지구는 바깥에서부터 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 나뉩니다. 지각은 대륙에서 수십 km, 해양에서는 그보다 훨씬 얇고 맨틀이 지구 부피의 대부분을 차지합니다. 외핵은 지진파 가운데 S파가 통과하지 못한다는 관측에서 액체 상태로 추정하고 내핵은 고체로 봅니다. 사람이 파 본 것이 아니라 지진파가 지나가는 속도와 경로를 분석해 알아낸 구조입니다.
- 지진의 "규모"와 "진도"의 차이로 맞는 것은? — 정답: 규모는 지진 자체의 에너지를 나타내는 하나의 값이고, 진도는 지역마다 다르게 나타나는 흔들림의 정도다. 규모는 지진이 방출한 에너지의 크기라서 한 지진에 하나의 값이 매겨지고, 진앙에서 멀든 가깝든 달라지지 않습니다. 반면 진도는 그 지점에서 실제로 얼마나 흔들렸는지를 나타내므로 같은 지진이라도 지역마다 값이 다릅니다. 그래서 "규모 5.0 지진, 어느 지역 진도 5, 다른 지역 진도 3" 같은 표현이 함께 나옵니다.
- 지진과 화산이 특정 지역에 몰려서 일어나는 이유로 가장 적절한 것은? — 정답: 지구 표면이 여러 개의 판으로 나뉘어 있고, 판이 만나는 경계에서 힘이 집중되기 때문. 판구조론에 따르면 지구 표면은 여러 개의 판으로 나뉘어 맨틀 위를 조금씩 움직입니다. 판이 부딪히거나 벌어지거나 어긋나는 경계에서 힘이 쌓였다 풀리면서 지진이 나고, 판이 가라앉는 곳에서는 마그마가 만들어져 화산이 생깁니다. 태평양 가장자리를 따라 지진과 화산이 몰려 있는 "불의 고리"가 대표적인 예입니다.
- 화강암과 현무암의 공통점은? — 정답: 마그마나 용암이 식어 굳은 화성암이다. 둘 다 화성암이지만 식은 자리가 다릅니다. 화강암은 마그마가 땅속 깊은 곳에서 천천히 식어 알갱이가 굵고 밝은 편이며, 현무암은 용암이 지표에서 빠르게 식어 알갱이가 아주 작고 색이 어둡습니다. 제주도의 검은 돌담이 현무암이고, 서울 북한산의 밝은 바위가 화강암입니다.
- 퇴적암에서 흔히 볼 수 있는 특징은? — 정답: 나란한 줄무늬 모양의 층리가 보이고 화석이 발견되기도 한다. 퇴적암은 자갈, 모래, 진흙 같은 퇴적물이 오랜 시간 쌓여 굳은 암석이라 쌓인 순서가 줄무늬, 곧 층리로 남습니다. 화석이 나오는 암석도 대부분 퇴적암입니다. 사암, 이암, 석회암, 역암이 여기에 속합니다.
- 석회암이 높은 열과 압력을 받아 변하면 무엇이 되나? — 정답: 대리암. 기존 암석이 땅속에서 강한 열과 압력을 받아 성질이 바뀐 것을 변성암이라고 합니다. 석회암은 대리암으로, 사암은 규암으로, 진흙이 굳은 셰일은 점판암을 거쳐 편암이나 편마암으로 변합니다. 조각상이나 건물 내장재로 쓰는 대리석이 바로 대리암입니다.
- 생물이 화석으로 남기에 유리한 조건은? — 정답: 뼈나 껍데기처럼 단단한 부분이 있고, 죽은 뒤 빠르게 퇴적물에 묻히는 것. 단단한 부분이 있어야 분해되기 전에 형태가 남고, 공기와 미생물에서 빨리 차단돼야 썩지 않습니다. 그래서 물속에서 퇴적물에 덮인 조개나 물고기가 화석으로 많이 남습니다. 개체 수가 많고 넓은 지역에 살았던 생물일수록 발견될 확률도 높습니다.
- "지층 누중의 법칙"이 뜻하는 것은? — 정답: 지층이 뒤집히지 않았다면 아래에 있는 층이 위층보다 먼저 쌓인 것이다. 퇴적물은 아래에서 위로 쌓이므로 층이 크게 뒤집히거나 끊기지 않았다면 아래층이 더 오래된 층입니다. 지층의 순서로 시간을 읽는 가장 기본이 되는 원리이고, 여기에 지층이 어긋난 단층이나 층을 뚫고 들어온 암석의 관계를 함께 보면 사건의 앞뒤를 정리할 수 있습니다.
- 대륙이 원래 하나로 붙어 있다가 갈라져 이동했다는 대륙이동설을 처음 내놓은 사람과, 그가 말한 초대륙의 이름은? — 정답: 베게너 — 판게아. 독일의 베게너는 20세기 초에 대서양 양쪽 해안선의 모양, 같은 화석과 같은 지층의 분포를 근거로 대륙이 이동했다고 주장하고 초대륙에 판게아라는 이름을 붙였습니다. 다만 대륙을 움직이는 힘을 설명하지 못해 당대에는 받아들여지지 않았고, 훗날 해저 확장과 판구조론이 밝혀지면서 다시 평가받았습니다. 리히터는 지진 규모 척도로 알려진 인물입니다.
- 대기권을 지표에서부터 순서대로 나열한 것은? — 정답: 대류권 → 성층권 → 중간권 → 열권. 대기권은 높이에 따른 기온 변화를 기준으로 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 나눕니다. 우리가 사는 대류권은 위로 갈수록 기온이 내려가고 공기가 위아래로 잘 섞여서 구름과 비 같은 날씨 현상이 여기서 일어납니다. 여객기가 대류권과 성층권의 경계 부근을 나는 것도 기상 변화가 적기 때문입니다.
- 자외선을 흡수하는 오존층이 주로 분포하는 대기층은? — 정답: 성층권. 오존층은 성층권에 있으면서 태양의 강한 자외선을 흡수해 지표의 생물을 보호합니다. 오존이 자외선을 흡수하며 열을 내기 때문에 성층권은 위로 갈수록 오히려 기온이 올라가고, 그래서 공기가 잘 섞이지 않아 안정적입니다. 오존층 파괴와 지구온난화는 원인 물질도 작동 방식도 다른 별개의 문제입니다.
- 지구의 나이는 대략 얼마로 보나? — 정답: 약 46억 년. 방사성 동위원소가 일정한 속도로 붕괴하는 성질을 이용해 운석과 오래된 암석의 나이를 잰 결과 지구는 약 46억 년 전에 만들어진 것으로 봅니다. 우주의 나이는 그보다 훨씬 긴 약 138억 년으로 추정합니다. 46억 년을 하루로 압축하면 사람의 조상이 등장한 시기는 자정 직전 몇십 초에 해당합니다.
암석은 만들어진 과정으로
마그마나 용암이 식어 굳으면 화성암(화강암·현무암), 퇴적물이 쌓여 굳으면 퇴적암(사암·이암·석회암), 열과 압력으로 성질이 바뀌면 변성암(대리암·편마암)입니다. 화석이 나오는 암석은 대부분 퇴적암입니다.
규모와 진도
규모는 지진 자체의 에너지라 한 지진에 하나의 값, 진도는 그 지점의 흔들림이라 지역마다 다른 값이 나옵니다. 뉴스에서 두 숫자가 함께 나오는 이유입니다.
지구의 시간
지구의 나이는 약 46억 년, 우주는 약 138억 년으로 봅니다. 지층은 크게 뒤집히지 않았다면 아래층이 더 오래된 층이라는 누중의 법칙이 시간을 읽는 출발점입니다.
자주 묻는 질문
지구 속을 직접 파 본 것도 아닌데 어떻게 층을 나눴나요?
지진파를 이용합니다. 지진이 나면 지구 내부를 통과한 파동이 여러 관측소에 도착하는데, 물질의 밀도나 상태가 달라지는 경계에서 속도가 바뀌거나 방향이 꺾입니다. 특히 액체를 통과하지 못하는 S파가 특정 구간에서 관측되지 않는다는 사실이 외핵을 액체로 보는 근거가 됐습니다.
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