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2013년 9월 6일 금요일

지구상에서 가장 거대한 단일 화산 발견



 일본에서 동쪽으로 약 1000 마일 정도 (1600 km 정도) 떨어진 타무 육괴 (Tamu Massif, 혹은 산괴) 는 바다에 잠겨 있어 육안으로는 볼 수 없지만 사실 지구에서 가장 거대한 순상 화산 (Shield Volcano) 이라는 연구 결과가 나왔습니다. 


 20 년 전 부터 텍사스 A&M's 지구과학 대학 (Texas A&M's College of Geosciences) 에서 이 타무 육괴에 대한 연구를 진행해 왔고 지금은 휴스턴 대학 (Univserity of Huston) 의 지구 및 대기 과학부에 교수로 재직 중인 윌리엄 세이저 (William Sager) 는 최근 Nature Geoscience 에 동료들과 함께 발표한 논문에서 이와 같은 내용을 주장했습니다.


 타무 육괴는 태평양 해저의 사츠키 고원 (Shatsky Rise) 고원에 있는 가장 큰 융기 지형 중 하나로 그 존재는 이미 20 세기에 알려져 있었습니다. 이 지형은 아마도 1억 3000 만년 전에서 1억 4500 만년전에 화산 분출로 형성된 것으로 생각되는데 이제까지 과학자들은 이 융기 지형이 하나의 화산에 의해 생성된 지형인지 (즉 하나의 화산인지) 아니면 여러개의 화산으로 구성된 지형인지를 확신하지 못했습니다. 


 세이저 교수와 다국적 협력 연구팀은 두가지 과학적 증거를 토대로 이것이 하나의 화산에서 분출한 용암으로 이루어진 단일 순상화산이라는 결론을 내렸습니다. 우선 연구자들은 코어 샘플링을 통한 암석 샘플 채취 (이는 해저 드릴 프로젝트인 국제 공동 해양 시추 프로그램 Integrated Ocean Drilling Program (IODP) 의 Expedition 324 (Shatsky Rise Formation) 에서 이뤄졌으며 2009 년에 시행) 를 분석했습니다.


 두번째로 연구자들은 2010 년과 2012 년에 타무 육괴에 있는 태평양에서 연구선을 타고 탄성파를 쏜 후 심해와 해저 지각을 뚫고 되돌아오는 탄성파 데이터를 수집했습니다. 이 연구는 독립적으로 이뤄졌으며 데이터 수집은 R/V Langseth 크루즈를 이용해 이뤄졌습니다. 



( 타무 육괴의 3D 이미지. 높이는 과장되게 표현. This 3D image of the seafloor shows the size and shape of Tamu Massif, a huge feature in the northern Pacific Ocean, recently confirmed to be the largest single volcano on Earth. (Credit: Image courtesy Will Sager))     



(암석 코어 샘플을 조사하는 연구자  IODP technician Margaret Hastedt labels pieces of core collected during IODP Expedition 324 (Shatsky Rise Formation) on board the JOIDES Resolution. Credit: Image courtesy Integrated Ocean Drilling Program/U.S. Implementing Organization [IODP-USIO]


 이를 분석한 연구팀은 지금까지 생각했던 것과는 달리 단일한 용암 분출구에서 용암이 여러차례 흘러 내려 지금과 같은 순상 화산 지형을 만든 것으로 결론을 내리고 매우 놀랐다고 The Verge 와의 인터뷰에서 밝혔습니다. 왜냐하면 그 거대한 크기 때문에 하나의 화산에서 이런 지형이 형성되었다는 것은 매우 놀라운 일이기 때문입니다. 


 이 화산의 높이는 최대 4 km 로 가장 높은 부분도 해저 2000 미터에 있기 때문에 육안으로는 볼 수 없습니다. 사실 이 화산이 육지에 있었다고 해도 그냥 봤을 때는 화산이라고 생각하기 힘든게 경사가 매우 완만해 하나의 산이라는 느낌이 들지 않을 것이기 때문입니다. 이 화산의 넓이는 12 만 제곱마일 (약 31만 제곱 킬로미터) 에 달합니다. 세계에서 가장 큰 활화산인 화와이의 마우나 로아 (Mauna Loa) 는 여기에 비하면 2% 에 지나지 않는 면적입니다. 


 사실 이 화산은 휴화산이긴 하지만 크기로 봐선 태양계 최고급이라고 할 수 있습니다. 이보다 더 큰 화산의 후보는 화성의 올림푸스 몬스 (Olympus Mons) 로 높이는 22 km 에 달하기 때문에 높이는 5 배 이상이지만 넓이는 25% 정도로 약간 앞서는 수준이라고 할 수 있습니다. 


 물론 이 해저 화산 지형의 크기가 거대하고 연구팀이 조사한 것은 그 일부이기 때문에 이 결과의 해석에 신중을 기할 필요가 있다는 의견도 있습니다. 일부 지질학자들은 여전히 정말 하나의 화산에서 타무 육괴가 형성되었는지에 대해서 회의적인 의견을 제시하고 있습니다. 


 아무튼 바다 밑에 존재하는 이 거대 화산 지형에 대해서 이번 연구는 뜻밖의 사실을 이야기 해주고 있습니다. 다만 계속해서 후속 연구가 진행되어 이를 지지하는 결과가 나올 때 이 지형이 지구에서 가장 거대할 뿐 아니라 태양계에서도 손꼽히는 크기의 화산이라는 내용이 과학적 사실로 받아들여 질 것입니다. 다만 이 내용이 과학계에서 널리 받아들여진다고 하더라도 누구도 이 화산을 등반 할수는 없을 것입니다. 심해 깊은 곳에 숨어 있으니 말이죠.        
  


참고


 Journal Reference:

  1. William W. Sager, Jinchang Zhang, Jun Korenaga, Takashi Sano, Anthony A. P. Koppers, Mike Widdowson, John J. Mahoney. An immense shield volcano within the Shatsky Rise oceanic plateau, northwest Pacific OceanNature Geoscience, 2013; DOI: 10.1038/ngeo1934



   

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