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[와우! 과학] 美 ‘옐로스톤 슈퍼화산’ 아래 거대 마그마 분수있다

입력 : 2018.03.22 17:50 ㅣ 수정 : 2018.03.22 17:50

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▲ 미국 옐로스톤 국립공원의 칼데라 중 하나. 늘 온천수가 부글거린다. (사진=옐로스톤 국립공원 홈페이지)



세계에서 가장 신비로운 풍경을 자랑하는 미국 옐로스톤(옐로우스톤) 슈퍼화산 아래에 거대한 ‘마그마 분수’가 있는 것으로 추정된다는 연구결과가 나왔다.

세계 최초의 국립공원이자 8980㎢의 면적으로, 경기도 크기에 가까울 정도의 넓은 지역인 옐로스톤 국립공원 아래에는 남한 면적의 3배에 달하는 엄청난 양의 마그마가 흐르고 있다.

텍사스대학의 피터 넬슨 박사 연구진은 옐로스톤의 지하에서 일명 ‘맨틀 플룸’(mantle plume)이 존재할 가능성이 있다고 설명했다.

맨틀 플룸은 맨틀과 핵의 경계인 3000㎞ 깊은 지하에서 뜨거운 맨틀이 상승해 지각 근처까지 올라오는 현상 또는 지각 근처까지 올라온 분수 형태의 원통형 마그마를 의미한다.

연구진은 지진파와 전자파를 분석해 맨틀 플룸의 아래쪽 부분(핵과 가까운 부분), 위쪽 부분(지표면과 가까워지는 부분)의 힘이 서로 다르고, 맨틀 부근의 온도가 1202~1562℃에 달하는 것으로 보아 이러한 맨틀 플룸이 존재할 가능성이 높다고 설명했다. 또 맨틀 플룸의 최대 직경이 약 350㎞에 달하는 것으로 추측했다.

일반적으로 지구 깊숙한 곳에서 맨틀 플룸이 형성되면, 뜨거운 맨틀을 따라 지각이 움직이고 이 과정에서 화산활동이 활발하게 일어난다. 맨틀 플룸이 지표면으로 상승해 지각과 만나는 곳에서 화산이 분출한다.

연구진은 옐로스톤 슈퍼화산 아래 맨틀 플룸이 일어나고 있다는 증거 중 하나로, 지난 15일(현지시간) 저녁 발생한 대규모의 간헐천 분출을 예로 들었다.

간헐천은 화산지대에서 흔히 볼 수 있는 지형으로, 지하 깊은 곳의 용암 부근에서 상승한 뜨거운 물, 증기, 가스가 일정한 시간 간격으로 분출되는 지형을 뜻한다. 전문가들은 15일 분출한 간헐천이 세계 최대 규모였으며, 이것이 맨틀 플룸과도 연관이 있을 것으로 보고 있다.

뿐만 아니라 근래 들어 옐로스톤 슈퍼화산에서 약한 지진이 잇따라 감지됐고, 전문가 사이에서는 예상보다 화산 폭발 시기가 앞당겨 질 수 있다는 예측이 쏟아졌다.

미국 지질조사국(USGS)은 “2월 한 달 동안 잦은 미진이 감지된 것은 사실이지만 상대적으로 약한 강도의 지진이었다. 이러한 현상은 옐로스톤 내에서 흔히 발생하는 현상”이라면서 “다만 옐로스톤 화산 폭발이 인간의 삶에 가장 큰 피해를 입힐 수 있는 강력한 지진 위험을 가지고 있다는 사실을 상기해야 한다”고 설명했다.

한편 전문가들은 엘로스톤 슈퍼화산이 폭발할 경우 초대형 지진이 발생하고 화산재가 대기로 퍼져나가, 분화 후 9만 명이 즉사할 수 있다고 예측했다. 또 미국 영토의 3분의 2가 초토화되며 엄청난 양의 화산재 구름이 전 지구를 덮어 지구의 평균 기온이 급속히 하강할 것으로 예상했다.



옐로스톤 슈퍼화산 및 맨틀 플룸과 관련한 자세한 연구결과는 지구과학 분야 유력 학술지인 ‘네이처 지오사이언스'(Nature Geoscience) 온라인판 19일자에 게재됐다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

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