2009 년 서부 마토 화산이 분출했습니다. 이미지 제공:국립 해양 대기 관리
지구 화산의 대부분은 깊은 바다에서 수중 발생합니다. 그러나 해저 화산은 오랫동안 육지에있는 것보다 덜 주목할만한 것으로 간주되었습니다. 육상 화산은 종종 화산재를 환경으로 분산시키는 장엄한 분출을 일으키지 만,심해 분출은 느리게 움직이는 용암 흐름을 생성 할 뿐이므로 학문적 음모 밖에서는 거의 결과가 없다고 생각되었습니다.
즉,리즈 대학의 연구팀이 바다 깊은 곳에서 발생하는 이러한 수중 화산 폭발이 미국 전체에 전력을 공급하기에 충분히 높은 속도로 많은 양의 강력한 에너지(~1016–1017)를 방출한다고 결정할 때까지.
동북태평양에 배치된 원격 제어 심해 차량들에 의해 수집된 데이터는 해저 폭발 중에 화산재가 분산되는 방식과 거대 기둥이라고 알려진 해저에서 솟아오르는 크고 강력한 물 기둥의 생성 사이의 연관성을 밝혀냈다.
“지구의 화산 활동의 대부분은 수중 발생,대부분 깊은 바다에서 몇 킬로미터의 깊이에서,그러나,지상파 화산 대조적으로,심지어 분화가 해저에 발생한 것을 검출하는 것은 매우 도전,”데이비드 퍼거슨 말했다,연구의 저자 중 하나. “결과적으로 과학자들이 해저 화산 활동과 해양 환경에 미치는 영향에 대해 배울 점이 많이 남아 있습니다.”
활성 화산 활동과의 명백한 연결에도 불구하고,메가 깃털이 형성되는 메커니즘은 알려지지 않았으며,이 과정을 이해하는 것은 활동적인 심해 분출에 대한 관찰이 거의 없기 때문에 도전적이다.
일단 형성되면,메가 깃털은 화산에서 바깥쪽으로 뜨겁고 화학 물질이 풍부한 물 및 화산재를 운반하는 육지의 화산 기둥과 같은 방식으로 작용합니다. 새로 개발 된 수학적 모델을 사용하여 두 연구원은 역사적인 수중 화산재 패턴을 사용하여 메가 깃털이 어떻게 퇴출되어 주변 해저로 퍼 졌는지에 대한 역학을 재구성했습니다. 이로부터,그들은 매우 극적인 것으로 밝혀졌다 관찰 된 거리에 재를 운반하는 데 필요한 에너지의 속도를 계산할 수:그들의 계산이 거대한 기둥을 생성하는 데 필요한 물 볼륨이 사천만 올림픽 크기의 수영장에 해당해야 할 것을 나타냅니다.
이러한 발견은 이러한 거대 기둥을 생성하는 데 필요한 에너지가 매우 높고 빠르며 분출 된 용암만으로는 공급 될 수 없음을 나타냅니다. 대신,이 연구는 해저 화산 폭발이 지구의 지각 내에서 뜨거운 유체의 저수지의 빠른 비우기로 이어질 것으로 결론 지었다. 마그마는 해저를 향해 위쪽으로 길을 강제로,그것은 그것으로 뜨거운 유체를 구동한다.
다음 단계는이 이론을 뒷받침하기 위해 실제 데이터를 수집하는 것입니다. 퍼거슨 감독은”해저 분화를 직접 관찰하는 것은 매우 어렵지만 해저 기반 장비의 개발은 활동이 발생함에 따라 데이터를 실시간으로 스트리밍 할 수 있음을 의미한다”고 말했다. “이와 같은 노력은 해저의 지속적인 매핑 및 샘플링과 함께 우리 바다의 화산 특성이 천천히 드러나고 있음을 의미합니다.”
지속 가능한 에너지 원으로 전환하려는 수요가 계속 증가함에 따라 이와 같은 창의적인 솔루션이 앞으로 나아갈 수 있지만,이 힘을 어떻게 포착하고 의미있는 에너지로 변환 할 수 있는지는 미래 연구를위한 도전 과제로 남아 있습니다.하지만 작년에 배운 것이 있다면 과학자의 혁신적인 능력을 과소 평가하지 않는 것입니다.