21세기를 살고 있는 우리에게 전 지구 차원에서 시급한 문제 중의 하나, 지구 온난화를 비롯한 여러 가지 환경 문제. 이러한 문제의 원인과 해결책을 생각할 때 가장 기초가 되는 사항은 ‘과연 지구는 어떤 행성이며, 어떤 메커니즘으로 움직이는가?’에 대한 지식이다. 지구는 가장 바깥쪽에 자기권을 가지고 있으며, 자기마당(자기장)에 의해 태양풍으로부터 보호된다. 또 지구의 대기는 층을 이루고 있다. 바깥쪽에서부터 오로라가 빛나는 이온층(전리층, 열권), 오존층이 생기는 성층권, 대부분의 기상 현상이 보이는 대류권 등이 있다. 이러한 다양한 ‘장치’가 되어 있지 않다면 지구에는 우주로부터 무수한 방사선 등이 쏟아져 생명의 존재는 애초에 불가능했을 것이다. ‘살아 있는 지구’는 생명도 길렀다. 지구의 탄생으로부터 약 46억 년, 지구에 생명이 탄생하고부터는 약 40억 년이 흘렀다고 한다. 지구에서는 어떤 메커니즘이 생명을 만들고 번영시켜 온 것일까?
이 책은 자기권에서부터 지구 내부에 이르기까지 지구의 메커니즘을 해부해 ‘살아 있는 지구’를 철저하게 해설한다. 지구에 생명이 존재하도록 하는 메커니즘은 우리가 느끼기 어렵다. 그러나 분명히 이러한 메커니즘이 없다면 지구상의 생명은 존재할 수 없다. 이 책을 통해 지구와 거기에 사는 생명에 대한 기본 지식을 충분히 얻을 수 있을 것이다. 그리고 지구가 더할 나위 없이 멋진 시스템으로 ‘설계’되어 있음을 재인식하게 될 것이다.
프롤로그 : 지구의 프로필을 살펴보자
Part 1 ‘움직이는’ 지구를 포착했다
우주에서 본 지구 : 지구 관측 위성 TERRA가 포착한 대자연의 숨결
지구의 불가사의한 풍경 : 우주에서 본 거대한 조형
Part 2 지구를 에워싼 대기와 자기마당
생명을 지키는 지구의 메커니즘 : 몇 개의 층이 상호 작용하는 시스템
빛나는 오로라 : 지상에서 체험할 수 있는 가장 아름다운 우주 현상
Part 3 대류가 지구를 지배한다
대륙 이동의 흔적
대륙 이동설
판 구조론
판의 운동
지진파 토모그래피
맨틀 대류
대류 현상
지진과 화산
지구 내부의 열에너지
맨틀 대류의 변화
대륙의 ‘모포 효과’
미래의 지구
대기와 해류
Part 4 생명체를 길러 온 지구의 역사
생물을 지키는 메커니즘
오존 홀
산소의 축적
오존층
생물의 육상 진출
지구 온난화
고온에서 한랭으로
해수면 상승
석유 생성
다양성의 감소
생물의 진화
열대 우림
산호초
과학 기술과 생물의
우주에서 직접 보는 지구의 ‘특별한 움직임’
‘살아 움직이는’ 지구를 실감할 수 있는 방법 중의 하나는 지구를 우주에서 바라보는 것이다. 현재 지구 주변의 우주 공간에는 여러 개의 지구 관측 위성이 활동하고 있다. 이들 관측 위성이 촬영한 다양한 영상을 통해, 지구의 기후 변동을 비롯한 자연 현상, 불가사의한 광경 등 지구가 보여 주는 여러 가지 표정을 소개한다.
지구를 둘러싼 대기와 자기마당의 구조 상세 도해
지구에 생명이 존재할 수 있는 이유는, 지구와 주변의 우주 공간에 여러 가지 교묘한 메커니즘이 작동해 외계로부터 지구의 생물을 지켜 주기 때문이다. 그중에서 대기권과 지구 자기마당(자기장)은 우주 공간에서 쏟아지는 각종 방사선 등을 막아 준다. 대기권과 자기마당, 그리고 오로라의 의 구조와 역할을 상세한 그림을 통해 설명한다.
대기·해류·지진·화산의 키워드인 ‘대류’ 집중 분석
전 지구적인 차원에서 일어나는 자연 현상으로는 대기의 움직임과 함께, 해류·지진·화산·대륙 이동·맨틀 이동 등이 있다. 이들 자연 현상의 바탕에 바로 ‘대류’가 있다. 우리가 눈으로 보기 어려운 지구 내부의 다이내믹한 대류 현상을 간단한 실험 결과 등을 통해서 자세히 알아본다. 지구가 ‘살아 움직임’을 다시 한 번 깨달을 수 있다.
지구의 활동을 눈으로 확인시키는 시각 자료 200여 컷
대기권과 우주 공간, 그리고 지구 내부에서 일어나는 여러 가지 자연 현상은 우리의 눈으로 확인하기가 어렵다. 과학의 원리와 현상을 명쾌한 일러스트레이션과 사진으로 해설하는 ‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈의 참모습은 이 책 『지구의 과학』에서도 그대로 나타난다. 200여 컷에 이르는 시각 자료는 지구의 움직임을 이해하는 데 결정적인 도움을 준다.
과학 단행본의 새로운 전형, ‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈
‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈는 세계 최고 수준의 그래픽과 전문가의 자상한 해설로 이름난 과학 잡지 「Newton」의 기사 중에서도 특히 독자의 호평을 받은 내용만을 엄선해 재구성한 것이다. 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학, 우주과학, 수학 등 다양한 주제의 30여 자매편이 서점에서 절찬리에 판매되고 있다.
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