Volcanic eruption explained - Steven Anderson

번역: Dong-rae Cho 검토: DK Kim

In February of 1942, Mexican farmer Dionisio Pulido

1942년 2월, 멕시코 농부인 디오니시오 풀리도는

thought he heard thunder coming from his cornfield.

옥수수 밭에서 천둥소리를 들었다고 생각했습니다.

However, the sound wasn’t coming from the sky.

하지만 그 소리는 하늘에서 들려오는 것이 아니었죠.

The source was a large, smoking crack emitting gas and ejecting rocks.

연기가 나는 커다란 틈 사이로 가스와 돌덩어리가 분출되고 있었습니다.

This fissure would come to be known as the volcano Paricutin,

이 균열은 나중에 파리쿠틴 화산으로 알려졌으며

and over the next 9 years, its lava and ash would cover over 200 square km.

이후 9년 동안 그곳에서 분출된 용암과 화산재가

주변 200 제곱km에 걸쳐 쌓였습니다.

But where did this new volcano come from,

그런데 이 새로운 화산은 어디에서 시작되었으며

and what triggered its unpredictable eruption?

그 예상치 못한 분화는 무엇이 촉발시켰을까요?

The story of any volcano begins with magma.

모든 화산 이야기는 마그마로 시작합니다.

Often, this molten rock forms in areas where ocean water

종종, 지구의 맨틀에 바닷물이 스며듦으로써

is able to slip into the Earth’s mantle and lower the layer’s melting point.

그 층의 융해점이 낮아지는 곳에 용융 암석이 형성되곤 하죠.

The resulting magma typically remains under the Earth’s surface

그 결과로 생긴 마그마는 세 가지 지질학적 요소가

thanks to the delicate balance of three geological factors.

정교하게 균형을 이루면 보통 지표면 아래에 머뭅니다.

The first is lithostatic pressure.

첫 번째는 정암압입니다.

This is the weight of the Earth’s crust pushing down on the magma below.

아래에 위치한 마그마에 가하는 지각의 무게를 말합니다.

Magma pushes back with the second factor, magmastatic pressure.

두 번째 요소인 마그마 압력으로 마그마는 지각을 밀어냅니다.

The battle between these forces strains the third factor:

이 두 요소 간의 작용은 세 번째 요소에 영향을 주게 되죠.

the rock strength of the Earth’s crust.

바로 지각에 위치한 암석의 강도입니다.

Usually, the rock is strong enough and heavy enough

보통 암석의 강도와 무게는 마그마를 억제시키기에 충분합니다.

to keep the magma in place.

But when this equilibrium is thrown off, the consequences can be explosive.

그러나 이러한 균형이 깨지면 그 결과로 폭발이 일어날 수 있습니다.

One of the most common causes of an eruption

화산 분화의 가장 흔한 원인 중 하나는

is an increase in magmastatic pressure.

마그마 압력의 증가입니다.

Magma contains various elements and compounds,

마그마에는 다양한 원소와 화합물이 포함되어 있는데

many of which are dissolved in the molten rock.

그 대부분은 용융 암석에 용해되어 있습니다.

At high enough concentrations, compounds like water or sulfur no longer dissolve,

하지만 용융 암석의 농도가 충분히 높을 경우

물이나 황과 같은 화합물들이 더 이상 용해되지 않고

and instead form high-pressure gas bubbles.

대신 고압의 기포를 형성하게 됩니다.

When these bubbles reach the surface,

이 기포들이 지각의 밑면에 닿으면

they can burst with the force of a gunshot.

총알과 같은 힘으로 터질 수 있습니다.

And when millions of bubbles explode simultaneously,

수백만 개의 기포가 동시에 폭발한다면

the energy can send plumes of ash into the stratosphere.

화산재를 성층권까지 보낼 수 있습니다.

But before they pop, they act like bubbles of C02 in a shaken soda.

하지만 터지기 전까지 기포들은 탄산수 속 이산화탄소 방울 같습니다.

Their presence lowers the magma’s density,

마그마의 밀도를 낮추고

and increases the buoyant force pushing upward through the crust.

지표 쪽으로 밀어 올리는 부력을 증가시킵니다.

Many geologists believe this process was behind the Paricutin eruption

많은 지질학자들은 이 과정을 통해

멕시코 파리쿠틴 화산이 폭발했다고 생각합니다.

in Mexico.

이러한 부력 기포의 발생 원인은 두 가지로 알려져 있습니다.

There are two known natural causes for these buoyant bubbles.

Sometimes, new magma from deeper underground

어떨 때는 더 깊은 지하에서 올라온 새로운 마그마가

brings additional gassy compounds into the mix.

이 혼합물에 추가적인 가스 성분을 더합니다.

But bubbles can also form when magma begins to cool.

하지만 마그마가 식기 시작하면서 기포가 생길 수도 있죠.

In its molten state, magma is a mixture of dissolved gases and melted minerals.

용해 상태에서 마그마는 용해된 가스와 광물질의 혼합물입니다.

As the molten rock hardens, some of those minerals solidify into crystals.

녹아있던 암석이 단단해짐에 따라 광물질 일부는 굳어서 결정이 됩니다.

This process doesn’t incorporate many of the dissolved gasses,

결정이 만들어지는 과정에서는 용해 가스가 많이 포함되지 않기 때문에

resulting in a higher concentration of the compounds

폭발성 기포를 형성하는 성분의 농도가 높아지게 되죠.

that form explosive bubbles.

Not all eruptions are due to rising magmastatic pressure—

모든 화산 분화가 마그마 압력의 상승으로 인한 것은 아닙니다.

sometimes the weight of the rock above can become dangerously low.

가끔 마그마 위 암석의 무게가 위험할 정도로 가벼워지기도 하죠.

Landslides can remove massive quantities of rock from atop a magma chamber,

산사태가 날 경우 마그마 굄 위에 있는 암석이 대량으로 사라지고

dropping the lithostatic pressure and instantly triggering an eruption.

정암압을 떨어뜨려 분화를 즉시 유발할 수 있습니다.

This process is known as “unloading”

'하중 제거'라고 불리는 이 과정은

and it’s been responsible for numerous eruptions,

수많은 화산 분화의 원인이 되었고

including the sudden explosion of Mount St. Helens in 1980.

1980년 세인트 헬렌스 화산의 갑작스러운 폭발이 한 예입니다.

But unloading can also happen over longer periods of time

하중 제거는 장기간에 걸쳐 발생할 수도 있습니다.

due to erosion or melting glaciers.

침식이나 빙하의 해빙이 원인입니다.

In fact, many geologists are worried that glacial melt

실제로 많은 지질학자들이 기후 변화로 인해 빙하가 녹을 경우

caused by climate change could increase volcanic activity.

화산활동이 늘어날 수 있다고 우려하고 있습니다.

Finally, eruptions can occur when the rock layer is no longer strong enough

끝으로 암반층이 아래에 있는 마그마를 더 이상 억제할 수 없을 만큼

to hold back the magma below.

약해질 때 폭발이 일어날 수 있습니다.

Acidic gases and heat escaping from magma

마그마에서 나오는 산성 가스와 열은

can corrode rock through a process called hydrothermal alteration,

열수 변질 작용이라는 과정을 통해 암석을 부식시켜서

gradually turning hard stone into soft clay.

단단한 돌을 점차 부드러운 진훍처럼 만듭니다.

The rock layer could also be weakened by tectonic activity.

암반층은 지각 활동에 의해서도 약화될 수 있습니다.

Earthquakes can create fissures allowing magma to escape to the surface,

지진으로 생긴 균열로 인해 마그마가 지표면으로 빠져나갈 수 있으며

and the Earth’s crust can be stretched thin

대륙판이 서로 멀어지면서 지각이 얇아질 수도 있습니다.

as continental plates shift away from each other.

Unfortunately, knowing what causes eruptions

불행하게도 화산 분화의 원인을 안다고 해서

doesn’t make them easy to predict.

분화 예측이 쉬워지는 것은 아닙니다.

While scientists can roughly determine the strength and weight

과학자들이 지각의 강도와 무게는

of the Earth’s crust,

대략적으로 측정할 수 있지만

the depth and heat of magma chambers makes measuring changes

마그마 굄의 깊이와 열 때문에

마그마 압력의 변화 측정은 매우 어렵습니다.

in magmastatic pressure very difficult.

But volcanologists are constantly exploring new technology

그러나 화산학자들은 이 돌밭을 정복하기 위해

끊임없이 새로운 기술을 탐구하고 있습니다.

to conquer this rocky terrain.

Advances in thermal imaging have allowed scientists

과학자들은 열 화상 기술의 발전으로

to detect subterranean hotspots.

지하의 뜨거운 지역을 감지할 수 있게 되었습니다.

Spectrometers can analyze gases escaping magma.

분광계는 마그마에서 빠져나오는 가스를 분석할 수 있으며

And lasers can precisely track the impact of rising magma on a volcano’s shape.

레이저는 마그마의 상승이

화산 모양에 미치는 영향을 정밀하게 관측할 수 있습니다.

Hopefully, these tools will help us better understand these volatile vents

아무쪼록 이 도구들을 이용해서

불안정한 분출구와 폭발적인 화산 분출을 더 잘 이해할 수 있게 되길 바랍니다.

and their explosive eruptions.