옐로스톤 슈퍼화산의 진짜 에너지원 — 마그마 이동 미스터리 풀렸다

옐로스톤이라는 이름을 들으면, 왠지 모르게 마음 한켠이 서늘해지신 적 없으세요? 아름다운 간헐천과 김이 모락모락 나는 대지 아래, '슈퍼화산'이 잠들어 있다는 이야기를 어디선가 들으셨을 거예요. 언젠가 폭발하면 지구가 큰일 난다는 무서운 소문들 때문에 괜히 불안했던 분들, 분명 계실 겁니다.

저도 그랬어요. 그런데 최근 발표된 연구 하나를 찬찬히 읽고 나서, 이 거대한 화산을 바라보는 마음이 조금 달라졌답니다. 무섭기만 했던 존재가, 이제는 조금씩 '이해할 수 있는' 대상으로 바뀌더라고요. 오늘은 그 이야기를 여러분과 나눠보고 싶어요.

대륙 한복판에서, 왜 이렇게 뜨거울까요?

대부분의 화산은 지각판이 부딪히거나 갈라지는 '경계'에서 생겨나요. 그런데 옐로스톤은 참 이상하죠. 미국 대륙 한가운데, 판 경계와는 한참 떨어진 곳에 떡하니 자리 잡고 있거든요.

그래서 오랫동안 과학자들의 큰 수수께끼였어요. "이 엄청난 열은 대체 어디서 오는 걸까?" 하고요.

오랫동안 가장 유력한 답은 '맨틀 플럼(mantle plume)' 이었어요. 지구 깊은 곳에서 뜨거운 물질이 굴뚝처럼 위로 솟아올라 열을 전달한다는 이야기죠. 마치 냄비 바닥에서 뜨거운 기포가 곧장 위로 올라오는 것처럼요.

그런데 진짜 원인은 '깊이'가 아니었어요

이번에 중국과학원 연구팀이 내놓은 결과는 조금 달랐어요. 목요일 국제학술지 Science에 실린 이 연구는 이렇게 말합니다.

"지각 변동력이 마그마가 복잡한 통로와 저수지를 거쳐 상부 맨틀에서 지표로 이동하는 방식을 주로 조절한다."

쉽게 풀어볼게요. 옐로스톤의 마그마는 아주 깊은 곳에서 곧장 솟아오르는 게 아니라, 비교적 얕은 맨틀(최상부 연약권)에서 녹아 나온 물질이 지각을 움직이는 힘, 즉 지각 변동력에 이끌려 이동한다는 거예요.

곧장 위로 쭉 올라오는 단순한 굴뚝이 아니라, 여러 갈래로 갈라진 복잡한 물길과 저수지를 따라 흐른다는 이야기죠. 생각보다 훨씬 섬세하고 복잡한 시스템이었던 거예요.

3차원 모델이 보여준 새로운 그림

연구팀은 이 미스터리를 풀기 위해 옐로스톤 화산계와 그 옆의 이스턴 스네이크 강 평원을 3차원 모델로 정교하게 구현했어요.

딱딱한 바깥층인 암석권과, 그 아래에서 끈적한 액체처럼 천천히 흐르는 맨틀의 움직임을 함께 계산한 거죠. 그 결과가 참 흥미로웠어요.

• 옐로스톤 화산계는 주로 암석권의 지각 변동력이 조절하고 있었어요.
• 이 힘이 상부 맨틀에서 여분의 열과 감압을 일으켜 마그마를 만들어내고요.
• 만들어진 마그마는 지각 변동이 만든 '배관망'을 따라 이동하다가, 지각에서 진화해 지표의 화산 활동으로 이어졌습니다.

한 개의 거대한 방(챔버)에 마그마가 그득 차 있는 게 아니라, 얕은 저수지와 그보다 깊은 공급원이 연결된 복잡한 네트워크였던 거예요.

이 발견이 우리에게 주는 위로

옐로스톤의 마지막 대분화는 약 63만 년 전이었대요. 지금 당장 다시 터질 시기가 임박한 건 아니지만, 과학자들은 여전히 눈을 떼지 않고 지켜보고 있어요.

제가 이 연구에서 가장 마음에 남았던 건, '무서워서 외면하는 것'이 아니라 '이해하려고 다가가는 것'의 힘이었어요. 마그마가 어떤 길로 움직이는지 알게 되면, 미래의 폭발을 예측하고 위험을 더 정확히 평가할 수 있게 되니까요.

막연한 두려움이 구체적인 이해로 바뀌는 순간, 마음이 한결 가벼워지더라고요. 옐로스톤은 여전히 거대하고 신비롭지만, 이제는 조금 덜 무섭게 느껴지지 않으세요?

여러분은 이런 자연의 거대한 미스터리를 마주할 때, 어떤 마음이 드시나요? 무섭기도 하고 경이롭기도 한 그 복잡한 감정, 저와 나눠주시면 좋겠어요. 🙏

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