1. 개요
지자기 역전(地磁氣逆轉, geomagnetic reversal) 또는 지구 자기 역전은 지구자기장의 청심이 역전하여 자북과 자남의 방향이 서로 바뀌는 것을 말한다.[1]2. 연구사
지구의 화산암이 자성을 띤다는 사실은 20세기 이전에도 알려져 있었지만, 1920년대 일본의 마츠야마 모토노리라는 학자가 효고현의 겐부도에서 처음 발견 및 발표하였고 그 후 세계대전 시기 잊혀졌다가 본격적으로 연구하게 된 것은 20세기 중반일 정도로 그리 오래되지 않았다. 대표적인 소스가 지금도 계속 화산활동이 이루어지고 있는 대서양의 중앙해령이다. 이러한 대서양 바닥에는 약 500만년 정도의 지구자기에 관한 정보가 포함되어 있다. 조사한 결과는 대충 50 ~ 70만년 주기로 한 번씩 지구자기역전 현상이 있었음이 확인되었고, 생각보다 빈번하게 발생했다는 점이다. 가장 마지막으로 확인된 시기가 70만년 전이다. 바꿔말하면 조만간 발생할지도 모른다는 소리다.[2] 전환은 보통 수 천년에 걸쳐 천천히 일어나지만 그 진행속도는 변이가 심하다. 이 현상이 급격히 일어나면 30일 만에 변할 수 있다는 연구도 있다.3. 지자기 요동
지자기 역전처럼 극이 완전히 반대로 반영구적으로 변하지는 않더라도 일시적으로 자극이 멋대로 방황하거나 요동 하는 경우도 있는데 이를 지구자기요동(Geomagnetic excursion)이라고 부른다. 자극 방향이 몇 십도 흔들리고 지자기의 세기도 20% 정도 약화되는 등 일시적으로 지자기가 요동하는 것으로 지속기간은 수백년 정도로 그리 길지않고 지자기 변동도 지구의 일부지역으로 그칠 수도 있다. 빈도는 지자기 역전보다는 10배 이상 더 잦고 가장 최근의 빙하기 말기에 해당하는 약 4만 1400년 전 경에 가장 최근의 지자기요동이 있었다. 이때 당시 인류인 네안데르탈인도 이 사건을 겪였다. 이 지자기 요동이 기후변화를 일으킨다는 주장도 있고 네안데르탈인의 멸종을 가져왔다는 설도 있지만 생태계에는 별다른 영향은 보이지 않는다는 설도 있다.4. 원인
지구자기장은 지구 외핵의 대류현상에 기인하며, 지구 안에서 녹은 쇳물이 어떻게 흐르느냐에 따라 자기장도 얼마든지 변할 수 있는 것이다. 일례로 자북극과 자남극은 서서히 움직이기도 하고,[3] 지역에 따라서는 지구자기장이 터무니없이 약한 곳도 있다.5. 지자기 역전시 효과
이때까지 연구한 결과에 따르면 자기역전 현상이 발생해도 자기장이 기존에 비해 약해지고 극점 여러 개가 생기는 것일 뿐 소멸되지는 않는다고 한다. 더불어 자기장이 태양풍과 우주방사선을 1차적으로 막아주는 것은 맞지만 대부분은 대기권에서 필터링되고 있다. 대기권의 방어력은 약 3m 두께의 콘크리트 방벽이랑 맞먹을 정도. 그래서 설령 자기역전 현상으로 인해 자기장이 잠시 소멸되더라도 지구 표면에는 별 영향이 없을 거라고 한다. 다만 대기권 외부에서 지구 자기장에 의해 태양 방사능으로부터 보호를 받던 모든 인공위성과 우주정거장 등 구조물들은 그대로 태양 방사능에 노출되게 되며, 특히 작은 크기로 인한 자체적으로 방사능 차폐가 힘든 인공위성의 경우 대부분이 타 버리기 때문에 위성통신이나 방송, GPS등 위성 기반 서비스는 새로 자기장이 형성되고 대체위성이 발사되어 궤도에 자리잡을 때까지 한동안 이용이 불가능 할 것이다. 또한 일부 자기장의 도움을 받는 생물들(철새나 돌고래 등)은 어떠한 식으로든 영향을 받게 될 것이다.6. 기타
- 태양의 경우 11년 주기로 자기역전이 발생한다. 이는 태양의 흑점 주기, 태양의 극소극대기 주기와도 어느정도 닿아 있는데, 이걸 어떻게든 지구자기역전에 끼워맞추려는 무리도 있다. 아마도 관계가 없다는 것이 중론이다.
- 2020년 들어 극반전이 빠르게 진행중이라는 결과가 나왔다 #
6.1. 오해
- 지구멸망 또는 세계멸망과 연결되는 경우가 많다. 자기역전이 급격히 이루어지면서 지구자기장이 소멸되고 태양풍과 우주방사선의 직격을 받는다는 식인데 이쪽 분야 과학자들의 반응은 "제발 지구자기역전 가지고 헛소리 좀 하지 마."다. 실제 멸망설을 제기하는 사람들이 제시하는 자료 소스를 보면 NASA를 끌어다 붙이고 있지만, 자세히 뜯어보면 유사과학자가 쓴 글이거나 카더라 통신인 경우가 허다하다. 게다가, 위의 역전 주기도 지구 생물학/지질학적 관점으로 보면 상당히 짧은 주기인데[4] 이 사람들의 말대로라면 지구의 생명체들은 이 자기역전 때문에 진작에 싸그리 절멸했을 것이다. 물론 언젠가 지구자기역전이 일어난다면 지구의 자성을 이용하는 이런저런 분야에서 대대적인 수정 및 보정 과정이 필요하긴 할 것이긴 하지만... 그게 전부다. 가령 GPS같은 방위정보 서비스나 GPS 정보를 활용해 서비스를 제공하는 각종 전자기기들.
[1] 자남북이 역전하는 것으로, 북극과 남극 대륙이 이동하여 지도가 바뀌는 것이 아니다.[2] melodysheep이 2019년 3월 공개한 TIMELAPSE OF THE FUTURE: A Journey to the End of Time에 따르면 제3천년기 ~ 제4천년기 때 지자기역전이 일어날 가능성이 높다고 밝혔다.[3] 애당초 지구의 자북극과 자남극은 서로 상대방의 정반대방향에 있는 것이 아니고, 극이 이동할 때에도 서로 따로 논다. 속도에서도 자북극은 매년 최대 60km정도 이동하지만, 자남극은 연에 많아봐야 15km도 이동하지 않는다. 그래서 자북극의 좌표는 크게 변화지만 자남극은 크게 변화가 없다.[4] 기껏해야 몇만년 주기 수준이다. 즉 신생대 시작 시점부터 지구는 최소 수백번 정도는 자기역전 현상이 벌어졌다는 말이 된다.