통가 화산 폭발 수시간 후 정체불명의 충격파…지구에 무슨 일이?[과학을읽다]

미국 국립해양기후국(NOAA) 소속 위성이 촬영한 통가 해저 화산 폭발 장면. 사진 출처=네이처.

[아시아경제 김봉수 기자] 지난 15일 남태평양 통가에서 사상 최대 규모의 해저 화산이 폭발한 지 수 시간 후 해당 상공에서 엄청난 충격파가 발생해 과학자들이 정체를 파악하기 위해 골몰하고 있다고 국제학술지 '네이처'가 19일 보도했다.

통가 해저 폭발 당시 이상한 패턴의 대기 중력파장이 발생했는데, 그동안 어떤 화산 폭발에서도 감지되지 않았던 것이라 과학자들을 당황하게 하고 있다는 것이다. 이 파장은 통가 해저 화산 폭발 후 수 시간이 지난 뒤에 미 항공우주국(NASA)의 해양 관측 위성(AIRS)에 의해 관측됐다. 이 파장은 수십 개의 동심원을 대기권에서 빠른 속도로 1만6000km 이상 뻗어 나갔다. 또 바다 표면에서 전리층까지 도달했으며, 아마도 지구를 여러 바퀴 돌았을 것라는 게 전문가들의 추정이다. 특히 대기 중력파는 공기 분자가 수평이 아니라 수직으로 교란될 때 발생한다는 점에서 의문을 더 해주고 있다.

이론상으로 마그마 분출로 뜨거워진 공기와 화산재가 빠르게 뿜어져 나올 경우 매우 큰 규모의 중력파를 일으킬 수 있기는 하다. 하지만 코윈 라이트 영국 배스대 대기물리학 교수는 "2002년 관측이 시작된 후로 여러 화산 폭발이 있었지만 이런 중력파가 관측된 적은 없었다"면서 "물리적으로 어떤 일이 일어나고 있는 것이 틀림이 없지만 현재로선 알 수가 없다"고 말했다.

네이처는 "라이트 교수와 동료들은 화산 폭발 이후 상층 대기에 형성된 뜨겁고 거대한 화산재 가스 덩어리가 성층권으로 계속 상승하면서 강한 파동을 일으킨 것일 수 있다고 보고 있다"고 보도했다.

한편 NASA도 이날 통가 해저 화산 폭발 당시에 촬영된 동영상을 공개했다. NASA는 "강력한 화산 폭발로 인해 훙가 통가-훙가 하파이로 알려진 남태평양의 작은 무인도가 사라졌다"면서 "전세계적으로 쓰나미와 소닉 붐, 대기 충격파가 발생했다"고 전했다. NAS는 특히 "(폭발로 인해) 충격파와 최대 직경 500km 크기의 거대한 우산 구름이 형성됐다"면서 "구름의 크기가 (역사상 가장 큰 화산 폭발인)피나투보 화산과 비슷하며 위성이 관찰할 수 있는 가장 넓은 범위에 맞먹는다"고 전했다.

그러나 이번 화산 폭발이 기후에 영향을 끼치지는 않을 것이라고 NASA는 분석했다. 이번 폭발로 약 0.4테라그램의 이산화황이 상층 대기에 주입됐지만, 최소 5테라그램 이상이 되어야 기후가 영향을 받는다는 것이다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr
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