얼마 전, 이웃님들께 세상에서 가장 깊은 곳 마리아나 해구에서 발견한 용암에 대해 소개해 드린 바 있는데요(세상 가장 깊은 곳에서 발견한 용암).
세상에서 깊은 바다 '마리아나 해구'에서 엄청난 양의 바닷물이 지구 속으로 들어가는 것으로 확인됐습니다.
어떻게 발견했나?
워싱턴대학교 연구팀은 이곳에서 얼마 만큼의 물이 빨려들어가는지 알아내기 위해 지진파로 연구를 진행했는데요. 연구팀은 마리아나 해구 전역에 배치돼 있는 해저 지진계(ocean-bottom seismographs)에서 얻은 데이터를 1년 간 조사했습니다. 태평양판 해구의 3차원 구조와 그 안에 들어있는 다양한 종류의 암석에 대한 데이터를 활용해 마리아나 해구 지역에서 이전에 계산됐던 것보다 약 4배 정도 더 많은 물이 이곳에 존재하며, 함수광물이 형성된 점을 발견했습니다.
또한, 연구팀은 이곳에서 두 판이 느리게 충돌하고 있다는 점도 발견합니다. 바로, 태평양 판이 마리아나 판 아래를 밀치고(thrust) 있었던 건데요. 이 과정에서 엄청난 양의 물이 해저 아래로 밀려 들어갔습니다. 이는 기존에 과학자들이 지구 내부에 있을 거라고 추정한 물의 양보다 3~4배 더 많았습니다.
NSF(National Science Foundation)의 해양과학 소속 연구원 Candace Major은 "이 연구에 따르면, 섭입대(subduction zones)는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 깊은 곳까지 물을 이동시키는 것 같다"고 전했습니다.
바닷물 옮기는 통로
그런데 섭입대에서 어떻게 이 많은 양의 물이 지구 내부로 들어가는 걸까요? 지질구조판(tectonic palte)이 만나는 곳에서는 단층선(fault lines)이 만들어집니다. 그리고 지각판과 상부 맨틀 아래로 들어간 물은 이 단층선을 따라 지구 내부로 흘러들어갑니다.
높은 열과, 압력이 작용하는 환경에 노출되면 물은 암석 속으로 들어가게 됩니다. 그래서 물분자(수산화기)를 결정격자 속에 포함하게 되는데, 이를 '함수광물(hydrous mineral)'이라 합니다. 대표적인 함수광물은 각섬석, 제올라이트, 녹니석입니다.
흥미로운 점은 바로 마리아나 해구에서 엄청난 양의 물이 지구 내부로 이동하고 있음에도 해수면은 비교적 일정하게 유지된다는 점인데요. 이말은 즉, 지구 내부로 들어갔던 물이 어딘가에서는 다시 밖으로 빠져나온다는 점을 의미합니다. 하지만 이 과정이 어떻게 일어나는지에 대해서는 아직 수수께끼로 남아 있습니다.
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