통가 화산 폭발 '20세기 역대급'...'원자 폭탄보다 강했다'

지난 1월 남태평양 섬나라 통가의 해저 화산 폭발이 현대 계측된 대기권 폭발 중 가장 큰 폭발로 확인됐다.

통가 화산 폭발은 20세기 발생한 어떤 화산 폭발보다도 강력했으며, 2차 세계대전 이후에 행해진 어떤 원자 폭탄 실험보다도 훨씬 강력했다.

이번 평가가 담긴 학술 논문은 사이언스 저널에도 실렸다.

최근 역사를 살펴보면 이는 1883년 발생한 크라카토아 화산 폭발과도 견줄 수 있다.

인도네시아에서 발생한 이 화산 폭발은 당시 3만 명 이상의 목숨을 앗아간 큰 재앙이었다. 다행히 지난 1월 15일 통가 화산 폭발에선 거대 쓰나미 발생에도 사망자는 거의 없었다.

이번 연구를 주도한 미국 캘리포니아 대학의 로빈 마토자 박사는 "통가 폭발은 크라카토아 화산 폭발만큼 역대급 일이었지만 우리는 이제 모든 지구물리학적 관측 시스템을 갖추고 있다"면서 "이는 현대 데이터에서 전례가 없는 기록을 세웠다"고 말했다.

과학자들은 이제 대기압 센서와 지진계, 수중 전화, 그리고 전체 빛 스펙트럼에서 지구를 모니터링하는 위성을 포함한 지상 및 우주 관측 기구를 갖추고 있다.

통가 화산 폭발은 몇 주간의 해상 활동이 끝난 후 발생했으며, 여러 종류의 대기압 파동이 먼 거리로 전파됐다.

알래스카에서 1만km 떨어진 사람들은 가청 주파수 범위에서 반복적인 폭발음을 들은 것으로 나타났다.

포괄적 핵 실험 금지 조약의 준수를 감시하기 위해 만들어진 글로벌 네트워크는 초저주음파를 포착하기도 했다. 초저주음파는 인간이 들을 수 있는 주파수보다 더 낮은 주파수를 말한다.

해당 네트워크의 자료에 따르면 통가 화산 폭발은 지난 1961년 소련이 실시한 수소폭탄 차르 폭탄과 비슷한 대기압 파동을 일으켰는데, 이는 당시보다 4배나 더 오래 지속됐다.

논문은 20세기 초 수학자 호레이스 램의 이름을 따서 명명된 램파(Lamb waves)라고 불리는 파동에 의해 발생한 미세 움직임을 분석했다.

이는 음속으로 전파되는 공기 중의 에너지 파동으로, 행성 표면에 의해 유도되는 경로를 따라 움직인다. 비분산성 특징을 갖고 있어 모양을 그대로 유지한 채 움직이는데 때문에 오랜 시간 눈에 띄게 된다.

통가 폭발로 인해 생성된 램파 파동은 지구를 적어도 네 번 도는 것으로 확인됐다.

통가에서 약 1만6천km 떨어진 영국에서는 분출 약 14시간 만인 15일 저녁부터 이 파동이 포착되기 시작했다.

해당 파동은 영국 상공의 구름을 위로 움직이기도 했다.

논문의 공동저자인 영국 리딩 대학의 대기 물리학자 가일 해리슨 교수는 "당시 구름을 관찰하는 레이저 클라우드 기반 기록계를 보면 파동이 통과할 때 구름의 움직임을 확인했다"고 말했다.

그는 "이는 대기가 놀라울 정도로 상호 연결되어 있다는 증거"라며 "한 쪽 행성에서 일어나는 일은 소리의 속도로 다른 쪽에 전파될 수 있다"고 설명했다.

램파가 해상의 파장과 결합하게 되면 태평양뿐만 아니라 대서양과 지중해에서도 쓰나미를 일으킬 수 있었다는 게 교수의 설명이다.

과학자들은 여전히 통가 군도에서 해안선을 거슬러 올라간 근거리 쓰나미의 발생에 대해 조사하고 있다. 일부는 분명 화산이 수면 아래로 밀려내려가는 압력 파동에 의해 만들어졌지만 화산 일부의 붕괴도 상당한 기여를 했는지 여부를 조사하고 있다.

해당 연구 내용은 조만간 발표될 해저 지도 제작 프로젝트에 담길 예정이다.