하와이 화산활동 원인은 맨틀층 열 이상

하와이의 여러 섬들을 탄생시킨 화산활동의 에너지 공급원이 처음으로 밝혀졌다고 지구과학 웹사이트 아워어메이징플래닛이 27일 보도했다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 과학자들은 분주히 활동하고 있는 하와이의 화산들이 과연 기존 가설처럼 깊은 땅 속에서 솟구치는 뜨거운 마그마 기둥으로부터 에너지를 공급받는 지를 첨단기법으로 조사한 결과 마그마 기둥이 아니라 서쪽 먼 곳의 깊은 곳에서 일어나는 거대한 열 이상현상 때문임을 밝혀냈다고 사이언스지에 발표했다.

지금까지 많은 학자들은 지구 핵 가장자리로부터 솟구치는 마그마 기둥이 하와이 화산의 에너지 공급원이었을 것으로 믿고 그 증거를 찾기 위해 노력해 왔다.

그러나 연구진이 석유나 가스 탐사에서 사용되는 기법으로 조사한 결과 드러난 것은 섬들의 밑에서 솟구치는 폭 좁은 수직 마그마 기둥이 아니라 하와이 제도에서 서쪽으로 멀리 떨어진 곳의 깊이 725㎞ 지점에 형성된 폭 800~2천㎞의 거대한 열 이상현상이 화산활동을 일으킨다는 것이었다.

이들은 맨틀층에서 암석에 부딪혀 되돌아오는 지진파를 이용해 하와이 땅 속의 지진활동을 영상화하는 첨단 기법을 사용했다.

연구진은 "우리의 연구에 따르면 지핵-맨틀 경계층에서부터 솟아오르는 마그마 기둥이 아니라 맨틀 하부층 꼭대기에 갇혀 있는 거대한 고온물질 괴임에서 솟아오르는 제2의 기둥에 의해 화산활동이 일어나는 것으로 밝혀졌다"고 말했다.

이들은 "열의 불안정성으로 인해 이 고온 물질 저장소로부터 무수히 많은 비슷한 제2의 저장소가 태어날 수 있다"면서 여기서 새로운 의문이 제기된다고 밝혔다.

즉 하와이에서 수백㎞ 떨어진 태평양 해상 일대에 이런 열기둥으로 생긴 다른 화산들이 있는가, 이런 화산들이 지금까지 사람들의 눈에 띄지 않은 것인가, 아니면 훨씬 더 서쪽에 있는 일본과 필리핀해 판 밑으로 섭입해 들어간 것인가 하는 것이다.

이 연구 결과가 시사하는 것은 일반적인 경우처럼 판 가장자리가 아닌 판 내부에서 발견되는 화산활동들은 반드시 지구 핵에서 발원한 것이 아니라 맨틀 상부와 하부 경계에서 발원한 열기둥이 원인일 수도 있다는 것이다.

연구진은 "우리는 맨틀층 열기둥의 여러 다른 형태에 관해 생각해 볼 필요가 있다. 맨틀 상부와 하부 사이에서 일어나는 지구의 역학작용과 물질교환 과정은 생각보다 훨씬 복잡하다"고 강조했다.

[연합뉴스]