[수정]
영화 "The Core"를 보면 주인공이 지구 깊숙이 들어갔을 때 집채보다 더 큰 다이아몬드를 만납니다. 이번 글에서는 그런 다이아몬드가 생성될 수 있는지를 생각해 보려고 합니다.
우선 다이아몬드는 천연 물질 중에서 가장 단단한 물질이죠. 최소한 우리 주변에선요. 환경이 바뀌면 더 단단한 것들이 존재할 수도 있기 때문에 다른 별 같은 환경은 제외하도록 하겠습니다.
다이아몬드는 단단함 만큼이나 (굴절률이 높아서) 적은 빛으로도 매우 찬란히 빛나는 녀석이기도 하구요....
하지만 이런 다이아몬드가 사실은 아궁이 속의 검댕과 똑같은 탄소덩어리라는 것이 잘 안 믿어질 수도 있겠습니다.
다이아몬드는 그럼 어떻게 생성될까요? 요즘은 인공 다이아몬드도 많이 생산되니까.... 크게 중요한 지식도 아닙니다. 순수한 흑연(아무런 모습을 하든지 상관없습니다.)을 높은 압력을 가해주면 다이아몬드가 생성되죠. 그래서 세계적으로 다이아몬드가 산출되는 지역은 금의 산출지역과 거의 일치합니다. 금의 주요 산출지는 땅 속 깊은 곳에서 생긴 화성암이 풍화/침식작용에 의해서 지표로 들어난 곳에서 주로 산출됩니다. 그 이유는 금 성분이 마그마 같은 광물에 녹아 있다가 온도가 아주 천천히 떨어지면서 한 곳에 모여서 굳어지기 때문입니다. (일반 흙 속에도 금이 들어있습니다만, 너무 소량이어서 경제성이 없죠. ㅎㅎ 바닷물 속에도 어느 정도 들어있답니다. 값싼 정제법을 개발하면 금방 부자가 될 수도....) 그런데 같은 조건에서 다이아몬드가 생성됩니다. 마그마 속에 탄소성분이 많을 경우에 이 마그마가 지표로 분출되지 않고 서서히 식어가면서 이 탄소들이 서서히 다이아몬드 결정체로 성장하게 되죠. 이 성장은 소금물을 끓이면 소금결정이 밑바닥에서 생성되는 것과 비슷한 원리입니다.
(안타깝게도 우리나라에선 금이 많이 산출되는 편입니다만 다이아몬드는 산출되지 않고 있습니다.)
자.. 그럼 영화 "더 코어"에서처럼 땅 속 수천 km를 들어가면 건물보다 더 큰 다이아몬드가 존재할까요? 참 아쉽지만 그런 다이아몬드를 만나기 위해서는 우주로 나가야 할 것 같습니다. 집채만한 다이아몬드가 생성될 정도로 탄소가 많이 달라붙을 환경이 조성될 수가 없는 것이죠. 만약 그런 다이아몬드가 생성될 수 있었다면 그 다이아몬드 중 일부는 지표상에 노출되어 있어야 합니다. 왜냐하면 지각의 판이 움직이는 힘의 원천이 맨틀의 대류이기 때문에 맨틀에 생성된 다이아몬드는 지각 근처까지 올라올 수 있어야 하기 때문입니다. 그리고 그 중 일부는 지각에 포함되어 지표에 노출되어야 하겠죠.
다이아몬드는 알다시피 매우 단단해서 풍화도 잘 안 되므로 집채만한 다이아몬드가 노출됐다면 안 알려졌을 리가 없습니다. 따라서 맨틀 깊숙이 들어가도 영화에서처럼 큰 다이아몬드는 생성되지 못했을 것이란 이야기입니다.
백색왜성의 다이아몬드 이야기...
최근 백색왜성의 스펙트럼을 조사한 결과 탄소가 주성분인 백색왜성은 다이아몬드로 되어있다는 조사가 나왔답니다. 이 사실은 우리나라 과학자가 알아낸 것이라고 하는데.....
이는 우리나라 과학계의 현실을 반영한 발견이기도 합니다.
천체 관측에는 돈이 많이 들기 때문에 우리나라에서는 천체를 직접 관측하지 못하고 있습니다. 간혹 직접 관측하는 경우도 있지만.... 천체관측이란 것이 돈을 워낙에 많이 소모하는 것이라서....
순수하게 공학만을 중요시하는 우리나라의 풍토 때문에 천문학까지 돈을 지원받지는 못하고 있는 편입니다. 그런데 그렇기 때문에 외국에서 수년 전에 관측하여 연구가 모두 끝난 결과들을 받아다가 남아있는 것이 없나 살펴보는 것이 우리나라의 현실입니다. 그래서 우리나라에서는 천문학을 연구하는 사람들의 머리가 정말 좋죠. 남들이 생각해서 다 파헤친 것을 짜내는데도 거기서 이런 알짜배기 결과들을 뽑아낼 수 있는 것이니까요. ^^;;; (이걸 좋아해야 할지 말아야 할지??)
하여튼 백색왜성은 매우 밀도가 높은 상태로 되어있는 물질입니다. 중력이 너무 강해서 전자기력으로는 물질의 상태를 유지할 수 없고, 전자궤도가 원자껍질을 유지하기 위해 버티는 힘. 즉 양자역학적인 축퇴로 버티는 상태로 물질의 상태를 유지하는 것입니다. 이렇게 유지하기 위해서는 일반적으로 지구상에서 물질을 구성하는 화학결합의 기본원리 (이온결합, 공유결합 등등...)는 아무런 쓸모가 없어지고, 무조건 최소 부피로 되려는 방향으로 위치가 변합니다. 그런 상태가 어떤 상태인지 다들 하시겠죠???
탄소로 이뤄진 백색왜성은 그래서 탄소들의 사이에 다이아몬드 결정 상태가 생겨나는 것입니다. 지구상에 생기는 다이아몬드도 뭐 결국 비슷한 원리에 의해서 생기는 것입니다. ^^;
하지만 백색왜성의 다이아몬드는 그림의 떡입니다. 그 크기가 지구만하기는 하겠지만... 그것을 백색왜성으로부터 가져올 수도 없습니다. 또 그것을 구경하기 위해서 우주선을 타고 구경갈 수도 없네요.
다이아몬드 좋아하시는 분들이 보시면 많이 아쉬울 듯 합니다만.... 진실은 그렇습니다. ㅎㅎㅎ
유골로 만든 다이아몬드의 허상!!
최근 외국에서 사람의 유골을 갖다 주면 그 유골로 다이아몬드를 만들어 준다는 회사가 있습니다.
그런데 이런 다이아몬드는 어떻게 만드는 것일까요?
위에서도 말씀드렸지만 다이아몬드의 주성분은 탄소입니다. 그렇다면 뼈의 주성분은 뭘까요? 바로 칼슘(Ca)과 인(P)입니다.
그럼 칼슘과 인으로 탄소화합물인 다이아몬드를 만들 수 있을까요? 다들 아시겠지만, 현재의 기술로 원자를 바꾸는 것은 "거의" 불가능합니다. 뭐 돈이 엄청 많고, 또 원한다면 원자 몇 개쯤은 바꿀 수 있을 (제가 모르는 방법의) 가능성이 있기 때문에 "거의"란 단어를 써봅니다.
일반적으로 순수한 탄소를 준비해서 그곳에 유골을 화장한 뒤의 잔류성분을 넣어서 인조다이아몬드를 넣는다고 하죠. 그래서 잔류성분의 양과 종류에 따라서 결과물인 다이아몬드의 색도 바뀌게 됩니다. 우리가 보통 생각하는 투명한 다이아몬드가 되지 못하는 것이죠.
결국 유골로 다이아몬드를 만들어 준다는 사업 아이템은.... 아주 멋진 속임수에 지나지 않습니다. (몇 g의 다이아몬드에 0.x g의 고인의 원소가 들어있다고 유골로 만든 다이아몬드라고 할 수 있을까요?)
그렇다면 그걸 방송한 세계의 언론은 ....??
아주 멋진 속임수에 걸려든 것이고, 결국 세계적인 낚시가 있었다는 이야기입니다.
전에도 다이아몬드 이야기를 했었지만.....
다이아몬드 너무 좋아하지 마세요...!!!
'과학 > 여러가지 이야기' 카테고리의 다른 글
| 물통 속의 먼지 살피기 (0) | 2006/01/28 |
|---|---|
| 위성사진을 분석해보자. - 기상 (0) | 2006/01/26 |
| 생명체 관련 다큐를 볼 때 주의할 점 (0) | 2006/01/24 |
| 360˚ 회전하면서 느껴지는 소리의 원리 (2) | 2006/01/12 |
| 영화 "더 코어"의 다이아몬드 이야기... (0) | 2006/01/10 |
| 화성의 생명체? (0) | 2006/01/09 |
| 식물 성장을 위한 램프.... (0) | 2006/01/07 |
| 연인 사이에는 DNA도 유사하다. (3) | 2006/01/06 |
| 물과 미네랄 이야기 (0) | 2006/01/05 |
| 물의 어는점 끓는점에 대한 고찰 (0) | 2006/01/01 |
댓글을 달아 주세요