거대 저전단 속도 지대

거대 저전단 속도 지대는 외핵과 맨틀이 만나는 경계에 자리한 초거대 이상 구조로, 전단파의 속도가 비정상적으로 낮게 나타나는 특이한 특성을 지닌다. 이 구조는 지진파 단층 촬영 기법을 통해 관측되며, 지구 내부의 열 전달 양상과 맨틀 대류의 거대 흐름을 이해하는 데 핵심적인 단서를 제공한다.

이 지대는 현재 두 곳에서 뚜렷하게 확인되며, 각각 아프리카 아래와 태평양 아래에 분포한다. 이들은 지질학계에서 ‘투조’와 ‘제이슨’이라는 이름으로 불리며, 각각의 명칭은 이론적 기초를 제시한 지질학자들의 이름에서 유래하였다. 각 구조물은 수천 km에 달하는 너비를 갖고 있으며, 지구 중심부에서 최대 1,000km까지 수직으로 솟아 있는 것으로 추정된다. 특히 태평양 아래 구조는 폭이 약 3,000km에 이르며, 그 상부에는 다수의 열점이 위치하여, 이 지대를 기원지로 하는 맨틀 플룸의 존재 가능성이 제기되어 왔다.

이러한 구조물은 전체 맨틀 부피의 약 8%, 지구 전체 부피의 약 6%를 차지하며, 물리적 규모와 열역학적 영향 면에서 지구 내부에서 가장 눈에 띄는 대형 구조 가운데 하나로 평가된다. 단순히 전단파의 속도가 낮은 지대에 그치지 않고, 열적으로 더 뜨겁고 화학적 조성이 주변 맨틀과 뚜렷이 구별되는 독립적인 물질 덩어리로 해석되기도 한다. 이로 인해 학계에서는 이를 ‘초플룸’, ‘열화학적 더미’ 등 다양한 용어로 설명하고 있으며, 각 명칭은 해석의 관점에 따라 강조점이 달라진다.

거대 저전단 속도 지대의 형성 기원과 그 내부 구성 물질의 성질, 그리고 이 구조가 지구 내부 동력계 전체에 미치는 영향에 대해서는 아직 확정된 이론이 존재하지 않는다. 그러나 이 지대가 맨틀 플룸의 발생, 핵과 맨틀 사이의 열 흐름, 그리고 맨틀 전체의 대규모 순환과 깊은 관련을 갖는다는 점에서, 현대 지구과학 연구의 핵심 대상 가운데 하나로 계속해서 주목받고 있다.