[비주얼 과학교과서] 신풍초, 폭발 위기에 처하다?

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“크…, 큰일이다! 모두들 학교 뒤뜰로 오거라!”

사감 선생님은 잔뜩 당황한 나머지 얼굴이 붉게 달아오른 채로 헐레벌떡 뛰어오셨어요. 그리고는 학생들에게 뒤뜰로 오라는 말을 남기고 다시 뛰어가셨어요. 시원이는 친구들과 함께 뒤뜰로 달려가며 앞서 가는 사감 선생님께 물었어요.

“선생님~! 뒤뜰에 무슨 일이 일어난 건가요?”

“어서 가서 그걸 막아야 한다! 그걸 막지 못하면 학교 뒤뜰이 풍비박산 난다고!”


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지구과학 선생님의 선물

학교 뒤뜰에 위험한 무언가가 있다는 사감 선생님의 말에 시원이와 친구들은 별의별 생각이 다 들었어요.

“학교 뒤뜰에 누가 폭탄을 설치해 놓은 건가?”

“혹시 우리 학교에 이상한 사람이 침입한 건 아닐까?”

각자 어떤 일이 벌어지고 있을지 예측하며 달리다 보니 어느새 학교 뒤뜰에 도착했어요.

“이걸 보거라! 누군가 뒤뜰에 화산처럼 생긴 정체 모를 것을 만들어 놨지 뭐니! 이 거무튀튀한 물체들이 ‘빵!’ 하고 폭발이라도 하면 뒤뜰은 엉망이 되고 말거야! 교장 선생님께서 애지중지 여기시는 꽃들도 모두 죽어버릴지 모른다고!”

학교 뒤뜰에는 욕조만큼 커다랗고 오목한 그릇에 흙처럼 거무튀튀한 가루들이 산처럼 쌓여 있었어요. 그리고 마치 곧 폭발이라도 할 것처럼 꿀렁꿀렁 움직였어요.

“어? 여기 녹음기가 있어!”

지원군 선배가 발견한 녹음기를 틀었어요.

“여러분 안녕! 나는 신풍초에 새로 부임한 지구과학 선생님 차도녀야. 첫 만남을 기념으로 내가 준비한 선물은 마음에 드니? 하지만 선물을 그냥 줄 수는 없지. 화산 폭발 과정을 완벽하게 설명하는 테스트를 통과해야만 선물을 받을 수 있어. 과학 영재들이 모인 학교인 만큼 이 정도 문제는 쉽게 해결할거라고 생각해. 주어진 시간은 10분! 미션을 해결하면 달콤한 평화가 너희들을 찾아갈 것이야! 오호호~!”

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 비주얼 과학 개념 이해하기 

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부글부글~, 펑~! 화산 폭발

우리가 사는 지구는 중심으로 갈수록 온도와 압력이 높아져요. 그래서 땅에서부터 50~200km 정도 깊이에는 높은 열에 의해 암석이 녹아 있는 마그마가 곳곳에 존재하지요. 액체인 마그마는 땅속에 있다가 암석에 균열이 생기거나 약해진 부분이 있으면 그곳을 뚫고 땅위로 뿜어져 나와요. 이걸 화산이라고 한답니다.

마그마는 땅 위로 뿜어져 나와 용암이 되기도 하고, 크고 작은 화산 분출물과 화산가스로도 변해요. 화산 분출물 중 크기가 큰것은 분화구에서 멀지 않은 곳에 떨어지고, 작은 것은 분화구에서 먼 곳으로 퍼져나가지요. 따라서 화산 폭발이 발생한 지역에는 사고 위험이 높기 때문에 비행기 운항이 중지된답니다.


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다른 행성에도 화산이 있을까?

지구와 함께 태양계 안에 있는 다른 행성에도 수많은 화산이 존재해요. 특히 화성에는 지금까지 태양계에서 발견된 화산 중에서 가장 거대한 화산이 있지요. 이 화산의 이름은 ‘올림푸스 몬스’예요. 높이가 2만 1229m이고, 지름이 600km에 이르지요. 화산의 지름이 서울에서 부산까지 거리보다 더 큰 셈이니, 얼마나 거대한지 상상이 되죠?그러나 태양계에서 가장 큰 화산인 올림푸스몬스가 어떻게 만들어졌는지는 아직 정확히 밝혀지지 않았어요. 다만 과학자들은 화성 내부의 엄청난 에너지가 순간적으로 폭발해 만들어졌을 것으로 추측하고 있지요.

또한 화성의 중력은 지구 중력의 3분의 1 정도예요. 이 때문에 용암이 지구에 비해 덜 흘러내리고, 대신 위로 쌓이면서 높은 산이 만들어졌을 것으로 예상하고 있답니다.

이처럼 거대한 화산을 포함해 화성에는 다양한 화산이 있어요. 하지만 모두 아주 오래 전에 만들어진 것들로, 지금은 화성 내부의 열이 식어서 그 어떤 화산활동도 일어나지 않지요.

반면 금성은 지금도 활발하게 폭발하고 있는 화산이 아주 많은 행성이에요. 지름이 100km이상인 화산만 167개가 발견되었고, 그보다 작은 화산은 수만 개가 존재하지요. 금성 표면의 대부분이 활발한 화산 활동에 의해 생겨났기 때문에 80% 정도가 마그마가 굳어진 암석인 현무암으로 되어 있답니다.

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이밖에도 수성, 목성의 위성인 ‘이오’, 지구의 위성인 달 등에서도 화산 활동의 흔적이 발견됐어요. 특히 이오에는 태양계에서 가장 큰 활화산이 존재하는 것으로 유명하답니다.

화산은 직접 관찰할 수 없는 행성이나 위성 내부의 성질을 이해하고 연구할 수 있도록 하는 유일한 현상이에요. 따라서 과학자들은 다른 행성과 위성에서 일어나는 초대형 화산 폭발을 관측하고 주의깊게 연구한답니다.


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글 : 이혜림 기자 pungnibi@donga.com
일러스트 : 이창섭
어린이과학동아 2016년 09호


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