[태양계 7대 불가사의] 거대한 화성의 올림푸스 몬스 화산(Olympus Mons)
[태양계 7대 불가사의] 거대한 화성의 올림푸스 몬스 화산(Olympus Mons)
2013년에 과학자들은 태평양의 바닥에서 거대한 화산을 발견했습니다. 1억 4천만 년 동안 숨죽이고 있던 이 괴물은 일본에서 동쪽으로 수천 마일 떨어져 있으며 해저에서 높이 2마일(3.2km)에 약 400마일(644km) 너비의 바닥을 가지고 있습니다. 과학자들은 이 잠수봉에 타무 매시프(Tamu Massif)라는 이름을 지어주었습니다.
그러나 이 화산은 태양계에서 두 번째로 큰 것입니다. 그 특별한 영예는 화성에 있는 올림푸스 몬스의 것입니다. 그 화산의 크기는 Tamu Massif와 비슷하지만 높이가 훨씬 큽니다. 북동쪽 가장자리의 벼랑 밑에서 화성 하늘까지 14마일(22.5km)이나 뻗어 있습니다. 이 몬스터가 차지하는 면적은 113,998평방마일(291,834㎢)이며, 애리조나 주와 같은 크기입니다.
이탈리아의 천문학자인 Giovanni Virginio Schiaparelli는 화성에 이 특별한 위치가 있다는 것을 처음으로 짐작할 수 있었습니다. 시아파렐리(Schiaparelli)는 19세기 후반에 망원경으로 붉은 행성을 쳐다보며 많은 시간을 보냈습니다. 그는 자신이 “채널”이라고 부르는 표면의 자연적인 지형을 관찰했다고 생각했습니다. 이 용어는 나중에 영어로 "운하"로 오역되어 지능형 화성인에 의해 수로가 건설되었다는 상상을 자극하기도 했습니다.
이후 고성능 망원경은 이 채널이 단지 착시 현상이라는 결론에 이르게 했습니다. 그러나 Schiaparelli가 보았던 한가지 특징은 나중에 실제로 존재한다는 것이 밝혀졌습니다. 그것은 Olympic Snow를 의미하는 Nix Olympica라는 밝은 지점이었습니다. Schiaparelli는 이 물체가 엄청난 산의 꼭대기라는 결론을 내렸습니다. 이것이 화성의 잦은 먼지폭풍 동안에도 여전히 볼 수 있는 몇가지 표면 특징 중 하나였기 때문입니다.
Nix Olympica는 NASA에 의해 시작된 무인 탐사선이 붉은 행성 주변의 궤도에 진입하여 표면의 상세한 사진을 찍기 전 1세기 동안 그 이름을 지켰습니다. 마리너(Mariner) 9호는 1971년 11월 14일 거대한 먼지 폭풍 속에서 화성에 도착했습니다. 폭풍이 가라앉았을 때, Nix Olympica가 단지 큰 산이 아니라 화성 서반구의 표면를 지배하는 거대한 화산이라는 것을 밝혀냈습니다. 산의 새로운 상태를 반영하기 위해 라틴어로 올림푸스에 오르다(Mount Olympus)는 의미의 올림푸스 몬스(Olympus Mons)로 이름을 변경하였습니다.
지구에서는 일반적으로 산꼭대기에서 해수면까지의 산의 높이를 측정합니다. 예를 들어, 에베레스트 산은 해발 29,029피트(8.8km)에 있습니다. 화성에서는 측정할 바다가 없으므로 이 방법은 적용할 수 없습니다. 산을 측정하는 또 다른 방법은 위에서 아래로 내려가는 것입니다. 이렇게 하면 지구상에서 가장 높은 산은 하와이의 마우나 케아(Mauna Kea)입니다. 높이는 33,480피트(10.3km)이지만 대부분이 바다 속에 있습니다. 에베레스트 산은 기저에서 정상까지 높이가 15,300피트(10.2km)로 이보다 작습니다. 기저에서 정상까지 높이가 14마일(22.5km)인 올림푸스 몬스는 그들을 난쟁이로 만들어 버립니다.
과학자들은 Olympus Mons가 방패 화산(Shield Volcano)이라고 추측합니다. 방패 화산은 전사의 방패를 바닥에 놓아둔 것처럼 생겼다고 해서 그런 이름이 붙어 있습니다. 그것들은 매우 크고 돔과 같은 낮은 옆모습을 가지고 있습니다. 그들은 엄청난 기간 동안 천천히 산을 쌓는 일련의 용암 흐름에 의해 만들어집니다. 하와이 섬과 새로 발견된 Tamu Massif는 지구상의 방패 화산의 예입니다.
방패 화산은 모양과 활동 측면에서 보다 잘 알려진 Stratovolcano와 다릅니다. Stratovolcano는 완만한 경사면에서 시작하여 절정에 가까워질수록 점점 가파르게 됩니다. Stratovolcanoes에는 때로는 산의 큰 부분을 날려 버리고 엄청난 재를 생산할 수 있는 폭력적이고 파괴적인 분출이 있습니다. 미국의 세인트 헬렌 화산(Mount St. Helens)과 이탈리아의 고대도시 폼페이(Pompeii) 근처의 베수비오 화산(Mount Vesuvius)은 지구상의 Stratovolcanoes의 예입니다.
방패 화산은 거의 폭발하지 않습니다. 대신, 그들은 반복적으로 산의 돔을 세우는 커다란 용암의 흐름을 방출합니다. 지구상의 방패 화산은 종종 "핫스팟" 위에 형성됩니다. 이것들은 열이 지구의 중심 깊은 곳에서부터 지각으로 상승하는 위치입니다. 과학자들은 핫스팟을 일으키는 원인이 정확히 무엇인지 모르지만 열은 암석을 녹여서 화산 아래에 마그마 챔버를 형성합니다. 분출 중에 이 용융된 암석 중 일부가 화산의 분화구를 통해 위로 밀려 나와 용암의 흐름을 만듭니다.
지구상의 방패 화산이 가장 큰 화산 종류 중 하나인데, 그 크기는 판 구조론에 의해 제한될 수 있습니다. 지구의 지각은 수백만 년에 걸쳐 표류하고 변화하는 커다란 대륙 크기의 판으로 나누어집니다. 핫스팟은 종종 판 아래에 고정되어 있기 때문에 판에 있는 방패 화산은 사라질 수 있습니다.
이 예는 하와이 제도에서 볼 수 있습니다. 각 섬은 방패 화산에 의해 만들어졌습니다. 태평양판이 북서쪽으로 이동하면서 오래된 섬을 핫스팟에서 옮겨버려 화산이 사라졌습니다. 현재 핫스팟은 마우나 로아(Mauna Loa) 활화산이 있는 하와이 빅 아일랜드에 있습니다. 결국 마우나 로아가 사라지고 새로운 방패 화산이 핫스팟을 통해 형성될 것입니다.
그러나 지구와 달리 화성에는 지각판의 이동이 없습니다. 이러한 이유 때문에 올림푸스 몬스는 점점 더 커지면서 그 역사동안 내내 핫스팟에 앉아있었습니다. 과학자들은 산이 얼마나 오래 되었는가에 대해서는 확신하지 못하고 있지만, 그 측면에 유성 분화구가 없다는 점으로 보아 아마도 비교적 최근인 1억년 전에 형성되기 시작했다고 추측합니다. 용암 흐름 중 일부는 단지 2억년 된 것처럼 보이며 과학자들은 화산이 여전히 활동적이며 미래에 다시 분출할 것이라고 추측합니다.
우주 탐사선에서 보낸 사진을 검토하면 서로 겹쳐지는 적어도 6개의 붕괴된 분화구(칼데라라고도 함)를 볼 수 있습니다. 각 칼데라는 산이 분화된 과거의 시간을 나타냅니다. 분화가 끝났을 때, 마그마는 산의 지하에서 흘러 나오게 됩니다. 그런 다음 지붕이 붕괴되고 칼데라를 만드는 빈 공간이 남게 됩니다.
화성을 방문하여 올림푸스 몬스 꼭대기에 서면 칼데라가 장관인 것을 알 수 있습니다. 그러나 주위를 둘러보는 것만으로는 거대한 산꼭대기에 있다는 것을 알 수 없을 것입니다. 올림푸스 몬스는 매우 넓고 경사가 매우 완만하기 때문에(약 5도 정도) 주변에서 보는 모든 것이 산의 일부가 됩니다. 같은 방법으로 만약 당신이 산 옆에 서있다면 가장자리를 만드는 절벽의 일부를 관찰할 수 있을지 모르지만 산 전체를 관찰할 수는 없을 것입니다.
어쩌면 괴물같은 산 정상의 크기는 단지 화성에 있는 그 위치의 산물일 수도 있습니다. 화성은 지구보다 낮은 중력을 가진 작은 행성입니다. 이로 인해 용암이 지구보다 더 빨리 쌓여 높은 산이 형성되었습니다.
참고자료 : http://www.unmuseum.org/7wonders/olympus_mons.htm