와우! 과학

[와우! 과학] 통가 화산 폭발 여파 우주에도 닿았다…초강풍 유발

작성 2022.05.11 17:06 ㅣ 수정 2022.05.11 17:06
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▲ GOES-17 위성이 포착한 통가 해저화산 폭발 장면. 사진=NASA Earth Observatory image by Joshua Stevens using GOES imagery courtesy of NOAA and NESDIS
지난 1월 해저화산인 훙가 통가-훙가 하파이(이하 통가 화산)가 대규모 분화를 일으킨 가운데 이 여파가 우주에까지 닿은 것으로 확인됐다. 최근 미국 캘리포니아대학 버클리 캠퍼스 연구팀은 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 위성의 데이터를 바탕으로 당시 통가 화산의 영향을 분석한 연구결과를 '지구물리학연구회보'(Geophysical Research Letters) 최신호에 발표했다.

남태평양 섬나라 통가 수도 누쿠알로파 북쪽 65㎞ 해역에 위치한 통가 화산은 지난 1월 15일 대규모 분화를 일으켰다.

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▲ 통가 화산 폭발로 인해 발생한 영향을 분석한 그래픽 이미지. 사진=NASA’s Goddard Space Flight Center/Mary Pat Hrybyk-Keith
분화 순간 터져 나온 화산재와 가스는 순식간에 반경 주위를 뒤덮었으며 수분 뒤 누쿠알로파를 비롯한 통가 일대는 1m가 넘는 쓰나미에 휩쓸렸다. 영국 우주 관련 연구기관 RAL 스페이스는 통가 화산으로 인한 연기 기둥이 성층권과 중간권 사이인 55㎞까지 치솟아 역대급 기록을 세웠다고 밝힌 바 있다. 당시 화산 분화는 전세계에 대기 충격파, 소닉붐, 쓰나미를 보냈는데 이번 연구결과 그 영향이 우주에도 도달했음이 확인됐다.

연구팀은 전리층을 탐사하는 NASA의 위성 아이콘(ICON)과 유럽우주국(ESA)의 자기장 관측 위성인 스웜(Swarm)의 데이터를 분석한 결과 화산 분화 몇시간 만에 전리층에서 시속 720㎞에 달하는 허리케인급 바람과 비정상적인 전류가 형성됐음을 발견했다. 또한 이처럼 강한 바람은 전리층의 전류 흐름에도 영향을 줘 그 방향도 일시적으로 바뀐 것으로 나타났다. 곧 화산이 폭발했을 때 거대한 가스와 수증기, 먼지 기둥이 하늘로 밀려 올라갔고 그 과정에서 폭발은 대기에 큰 압력 교란을 일으켜 강한 바람을 일으킨 것이다.

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▲ 지난 1월 15일 분화하는 통가 화산과 이후 두동강 난 섬의 모습. 사진=AFP 연합뉴스
전리층은 지표면 기준으로 상공 약 60㎞~1000㎞까지의 영역으로, 이곳의 대기는 태양에 의해 이온화되어 있는 특징이 있어 이같은 이름이 붙었다.


논문의 공동 저자인 버클리대 물리학자 조앤 우 박사는 "지구 표면에서 발생한 일(화산 분화)로 인해 고층 전류가 크게 반전되는 것을 보는 것이 매우 놀랍다"면서 "화산 분화가 대기권 상층부와 우주 가장자리에 어떻게 영향을 미치는지를 이해하는데 도움을 될 것"이라고 설명했다. 

 

박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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