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2022년 1월 남태평양 국가 통가 인근에서 폭발한 해저화산의 화산재 기둥 높이가 57km였던 것으로 결론이 났다. 화산재 기둥이 중간권까지 도달하면서 이번 분석에는 새로운 측정 법도 도입됐다.

영국 옥스퍼드대와 독일 뮌헨응용과학대 공동 연구팀은 여러 정지궤도 기상위성이 촬영한 이미지를 분석해 훙가통가-훙가하파이 화산 폭 발 당시 화산재 기둥이 최고 57km까지 치솟 았다는 결론을 내고 국제학술지 ‘사이언스’ 11월 3일자에 발표했다. doi: 10.1126/science.abo4076 통가 해저화산은 1월 15일 격렬하게 분화하면 서 역대 최대규모 화산으로 기록됐다. 분화 당시 발생한 쓰나미는 1만km 떨어진 남미 대륙까지 도달했으며 이로 인해 전 세계 수천 명이 집을 잃었다.

이례적인 화산 폭발인만큼 화산재 기둥의 높이도 모호했다. 일반적인 화산재 기둥의 높이는 적외선 기반의 위성으로 기둥 가장 높은 부분의 온도를 감지해 추정한다. 하지만 이 방식은 높이 올라갈수록 온도가 낮아지는 대류권에 한해서만 적용할 수 있다. 성층권에서는 대류권과 반대로 높이에 따라 온도가 높아지기 때문이다.

연구팀은 ‘시차효과’를 도입해 이 문제를 극복했다. 시차효과는 하나의 고정된 사 물을 여러 위 치에서 봤을 때 달라지는 사물의 뒷 배경을 토대로 거리를 측정하는 방법이다. 천문학에서는 이를 활용해 지구와 천체의 거리를 추정한다. 연구팀은 세 개의 정지궤도 기상위성이 화산 폭발 당시 촬영한 항공이미지로 10분마다 화산재 기둥의 변화를 정리했다. 화산재 기둥의 가장 높은 지점은 상공 57km로 나타났다. 역대 가장 높았던 필리핀 피나투보 화산의 것보다 17km 더 높다. 훙가통가 -훙가하파이 화산은 중간권에 진입한 첫번째 화산으로 기록됐다.

논문의 1저자인 사이먼 프라우드 옥스퍼드대 국립지구관측센터 연구원은 “이 측정법은 10 년 전만 해도 활용할 수 없었던 방법”이라며 “위성 기술이 크게 높아진 덕분”이라고 말했다.