[생활과학] '부글 부글' 옐로스톤 지하의 비밀 풀렸다···유타대 연구팀

용암의 양 예상보다 20% 이상 많아
길이 400마일, 폭 100마일 퍼져있어

"터졌다 하면 대재앙은 피할 수 없다." 최근 수년 사이 지진이 부쩍 잦아진 가운데 옐로스톤 국립공원 일대 지하에 당초 예상보다 훨씬 많은 양의 마그마가 움직이고 있는 것으로 나타나 관심을 끌고 있다.

유타대 로버트 스미스 교수팀은 공식발표를 위해 최근 작성한 연구보고서에서 옐로스톤 지하의 용암의 양이 지금까지 알려진 것보다 20% 가량 많다고 밝혔다. 이에 따라 이 지역에서 화산 대폭발이 일어날 경우 엄청난 재앙은 피할 수 없다는 주장이 더욱 설득력을 갖게 됐다.

옐로스톤 지역은 이미 과거 3차례에 걸친 대폭발환 '전과'를 갖고 있다. 약 200만 년 전과 130만 년 전 그리고 가장 최근 들어서는 64만2000년 전에 폭발한 적이 있었다. 현재 사방 수십 마일에 이르는 옐로스톤 국립공원의 중심 분지 지역은 마지막 대폭발의 결과물이기도 하다.

당시 폭발들은 넓게는 현재 미국 본토의 절반에 이르는 지역에 화산재를 뿌렸다. 이 때 쌓인 화산재의 두께가 적어도 수 인치에서 깊게는 1 피트 안팎에 달한 것으로 이미 밝혀진 바 있다.

이번에 확인된 마그마의 용량 또한 과거 못지 않은 재앙을 불러올 수 있을 것으로 점쳐진다. 연구팀은 현재 옐로스톤 지하의 마그마는 전체적으로 바나나 모양을 하고 있으며 폭은 대략 50마일 깊이는 최소한 400마일에 이른다고 밝혔다.

연구팀은 옐로스톤 일대의 지진파 등을 분석해 마그마의 분포를 파악했다. 옐로스톤 지역은 크고 작은 지진이 매년 수십 차례 안팎 발생한다. 지진파는 통과하는 물체의 밀도 등 성질에 따라 전달 속도 등이 달라지는데 연구팀은 이를 이용해 지하의 정밀 마그마 지도를 작성할 수 있었다.

옐로스톤 지하 마그마의 대부분은 뜨겁게 달아오른 바위이며 스펀지처럼 흐물흐물한 상태의 용암은 1~2% 정도인 것으로 추정됐다.

그러나 이 같이 흐물흐물한 용암은 지하 약 4~10마일 깊이의 지점에서는 그 비율이 최고 15%에 이르는 것으로 분석됐다.

대폭발이 일어나면 지상으로 분출돼 나오는 게 바로 지표 근처의 마그마들이다. 스미스 교수는 "엄청난 양이 아닐 수 없다"고 말했다.

옐로스톤 국립공원의 분지 지역은 이처럼 뜨거운 용암 덩어리 위에 얹혀져 있는 까닭에 땅이 솟았다 가라앉았다 한다. 현재는 계속 솟아오르고 있는데 지난 2004년 이래 매년 평균 3인치씩 땅이 위로 부풀어 오르는 형국이다.

이는 에너지가 계속 공급되고 있다는 뜻으로 언젠가 대폭발이 불가피한 증거 가운데 하나로 받아들여지고 있다.

한편 이번 연구에서 마그마가 지하로 가장 깊숙이 뻗친 지점은 몬타나 주의 위즈덤 시 밑으로 지하 410마일이었다. 전체적으로 바나나처럼 생긴 모양의 마그마 가운데 줄기와 이어진 끝 부분에 해당하는 셈이다. 뜨거운 마그마가 곧바로 위로 향하지 않고 바나나처럼 휘어져 올라오는 것은 맨틀이 움직이기 때문이다.

김창엽 객원기자