항공우주학 우주에서 일어나는 분출

아직까지도 지구에서는 화산이 종종 일어나고 있다. 우리가 살고 있는 한국에는 활화산이 없어서 직접적인 관찰이 불가능하지만 백두산은 아직 활화산으로 언제 분출을 할지 모른다고 한다. 화산이란 산아래에 있는 깊은 곳에서 마그마가 생성되어 용암이나 화산쇄설물로 분출하여 만들어진 산을 말한다. 이러한 화산들이 우주에서는 어떻게 이루어져 있는지 확인해보도록 한다.

 

우주에서 일어나는 분출 화산

목성에 알려진 위성은 총 63개로 그중에 이오라는 위성이 있다. 대부분의 위성은 폭이 수십 킬로미터에 지나지 않고, 평범한 감자 모양으로 생겼지만, 이오는 거의 구형에 가까울 뿐만 아니라 크기와 질량도 달과 굉장히 비슷하다. 이러한 이오는 태양계에서 가장 활발한 표면활동을 보여주는 위성으로, 화산과 용암호수, 간혈천, 지진등 지형이 끊임없이 변화하는 모습을 보여주고 있다.

 

이오는 목성과 이웃 위성들이 서로 끌어당기는 중력으로 인해 조석효과를 일으키고 모양이 끊임없이 변형된다. 위성자체가 아코디언처럼 잡아 늘어졌다가 찌부라졌다가를 반복하고 있다. 이는 이오가 목성 주위를 도는 동안 그 표면이 계속 솟아올랐다 가라앉았다를 반복하며 이에 따라서 내부마찰이 일어나 열을 발생시키고, 내부물질 중 일부가 녹은 상태로 존재한다.

 

이오의 이러한 화산분화는 액체상태의 황과 이산화황, 그리고 그 밖의 황 화합물이 분출되어 표면을 온갖 색깔로 뒤덮으면서 매혹적인 풍경을 연출하고 있다. 이들 물질이 식어서 굳게 되면서 알록달록한 여러가지 색으로 표면을 덮기 때문이다.

 

이오에서 걸어다니는것은 지뢰밭을 수색하는 것과 비슷하다고 할 수 있다. 넓은 지역에서 뿜어내는 화산분화가 언제 어디에서 일어날지 알 수 없기 때문이다. 지하로 흐르는 용암이 땅 밑에 굴을 뚫고 있어서 땅이 언제 무너질 지도 모른다. 따라서 이오 방문은 위험순위가 아주 높은 모험여행으로 꼽힐 것이다.

 

 

달에 남아 있는 화산의 흔적

달에서는 근래에 화산활동이 나타난 적이 없지만, 표면이 완전히 안정된 상태가 아닐수도 있으므로 방심할 수 없다. 이러한 상태는 약 40억년전의 사건에서 비롯되었는데, 당시에 지름 100킬로미터 정도의 천체 10여개가 달에 충돌하면서 이들이 바닥을 약화시키고 금이 가게 되었다. 그안에서 대규모 용암이 분출하면서 거대한 용암바다가 만들어졌다.

 

이때 흐른 용암이 식어 굳으면서 비교적 반반한 지역을 형성하게 되었고, 이 지역을 지금도 바다라고 불리우는 이유는 천문학자들이 실제로 이곳을 바다라고 생각했기 때문이지만 진짜 바다는 아니다. 이러한 바다가 생기면서 달의 불안정성이 커지게 되었다. 공기가 없는우주공간에 노출된 바다는 급속히 냉각되면서 표면이 딱딱하게 굳어갔다.

 

표면 아래의 지하에는 마그마 강이 구불구불 흘러갔는데 내부의 열이 식어감에 따라 이러한 마그마의 흐름도 결국 멈추고 말라 붙으면서 표면 아래에는 텅 빈 용암동굴이 남게 되었다. 이후에 일부 용암동굴의 천장이 무너지면서 달표면에 열구가 만들어지게 되었다.

 

우리는 그동안의 달탐사를 통해서 많은 용암동굴의 위치를 알고 있지만, 아직 발견되지 않은곳들도 많이 있다. 용암동굴 위에 쌓인 암석은 이전보다 훨씬 적어졌다. 달탐사를 시작하면서 달의 표면을 누르는 일이 생겨났고, 이로인해 동굴 천장을 더욱 약화시켜서 결국 붕괴를 할수도 있다. 달을 방문한 탐험가들이나 관광객들은 이를 조심해야 한다. 용암동굴이 갑자기 무너지기라도 하면 큰 재앙이 발생할수도 있기 때문이다.

 

혜성에서 일어나는 분출

태양계내에서 해왕성 궤도 바깥쪽에 위치한 곳에서 혜성이 탄생한다. 이러한 혜성안에서 기체와 먼지가 폭발적으로 뿜어져 나오는데 이러한 기체에는 고속입자들이 포함되어 있기도 해서 위험하다. 혜성에 다가가는 우주선은 최고 시속 11,500km로 날아오는 분출 알갱이 총탄세례를 받는다. 먼지 크기의 입자들은 창문과 외부장비를 영구 결빙시킬 수 있으며, 심한 경우에는 조금더 큰 입자들로 인해 우주선을 뚫고 지나갈 수도 있다. 이러한 피해를 최소화하기 위해서는 태양쪽에서 혜성에 다가감으로써 먼지꼬리를 피하고 튼튼한 방어막을 설치하는 것이 좋다.