남극 대륙 동쪽에는 테일러 빙하(Taylor Glacier)라는 빙하가 있는데, 한 세기가 넘도록 이 빙하는 이상한 일을 해왔습니다. 종종 피처럼 보이는 것이 바닥에서 쏟아져 나와 주변의 얼음을 더럽힙니다. 이 현상은 1911년에 처음 발견되었습니다. 얼마 지나지 않아 빙하는 “피의 폭포(Blood Falls)”라는 이름을 갖게 되었습니다.
이제 과학자들은 빙하가 왜 그런 일을 하는지에 대한 기본을 오랫동안 알고 있었습니다. 빙하 아래에는 철분이 함유된 염수라고 알려진 고대 바닷물이 있습니다. 그러면 무슨 일이 일어날지 짐작할 수 있습니다. 그 바닷물이 표면에 도달하여 야외에 닿으면 철은 산소와 반응하여 몇 분 안에 녹슬어 붉은 색으로 변합니다. 그 부분은 이제 좀 이해가 됐어요.
이해되지 않은 것은 실제로 이러한 폭발을 촉발하는 요인이었습니다. 왜 염수는 갑자기 탈출하기로 결정하고, 그렇게 되면 얼음 아래에서는 무슨 일이 벌어지고 있는 걸까요? 남극 과학(Antarctic Science) 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면 다음과 같습니다. 처음으로 전체 이벤트의 실제 상황을 포착하고 적절하게 설명했습니다. 그 대답은 빙하 자체가 물리적으로 가라앉는 것과 관련이 있는 것 같습니다. 뛰어 들어 봅시다.
새로운 연구에서 발견한 것
이 연구의 결과는 실제로 행운의 정렬에서 나온 것입니다. 2018년 9월, Taylor Glacier 표면의 GPS 추적기가 우연히 Blood Falls를 가리키는 카메라와 근처 Bonney 호수의 온도 센서와 함께 녹화를 하고 있었습니다. 중요한 데이터를 운반하는 남극 얼음에서 구조된 잃어버린 로봇과 같은 연구가 때때로 의존하는 분야에서는 행운이 언제나 환영받습니다.
어쨌든, 세 악기 모두 동시에 특이한 것을 녹음했습니다. 빙하의 표면이 가라앉고 속도가 느려졌고, 카메라는 블러드 폴스(Blood Falls)에서 신선한 붉은색 방전을 포착했으며, 호수 센서는 소금물이 침전되는 정확한 깊이에서 차가운 딥을 감지했습니다. 루이지애나 주립대학교의 지구과학자인 Peter T. Doran은 기회를 확인하고 연구원 그룹과 함께 세 가지 데이터 세트 모두의 점을 연결했습니다. 이러한 사건이 어떻게 연관되어 있는지 파악하기 어려울 수 있지만 Doran 팀이 설명을 위해 왔습니다.
그들은 논문에서 빙하의 무게가 빙하 아래에 염수를 가두어 시간이 지남에 따라 그 압력이 계속 증가한다고 설명했습니다. 하지만 빙하는 그 압박감을 영원히 유지할 수는 없습니다. 얼음의 느린 움직임은 결국 염수를 균열 방향으로 밀어내고 그곳에서 펄스로 빠져나갑니다. 일부는 블러드 폴스(Blood Falls)의 표면으로 흐르고 일부는 조용히 호수로 스며듭니다. 물이 빠져 나가면 아래에서 얼음을 지탱하는 압력이 줄어들어 빙하가 아래로 가라앉고 속도가 느려집니다. 쿠션의 공기가 빠져나가는 것과 같다고 생각해보세요. 쿠션 윗부분이 처진 것입니다. 여기에서만 쿠션은 고대 염수이고, 그 위에 있는 것은 빙하입니다.
해명 시도는 이번이 처음은 아니다
연구자들이 Blood Falls 현상을 설명하려고 시도한 것은 이번이 처음이 아닙니다. 예를 들어, 콜로라도 대학의 Jessica Badgeley가 주도한 2017년 연구에서는 레이더를 사용하여 소금물이 표면에 도달하기 전에 이동하는 빙하 내부의 경로를 실제로 매핑했습니다. 그것은 액체 상태의 물이 극도로 차가운 얼음(테일러 빙하의 핵은 약 0°F에 위치함)에서도 지속될 수 있다는 것을 보여주었기 때문에 꽤 큰 일이었습니다. 이는 과학자들이 가능하다고 생각하지 않았던 일이었습니다. 물의 염분 함량은 물이 계속 움직일 수 있을 만큼 어는점을 낮추고, 가장자리에서 얼면서 방출되는 열은 분명히 이 채널을 열어 둘 수 있을 만큼만 주변 얼음을 따뜻하게 합니다.
그러다가 2023년 존스홉킨스 연구진은 붉은색이 전통적인 광물이 아닌 철분이 풍부한 작은 나노구체에서 나온다는 사실을 발견했습니다. 그것들은 결정체가 아니기 때문에 감지되지 않았으므로 사용되었던 이전 감지 방법은 단순히 이를 놓쳤습니다. 이제 새로운 연구는 이 모든 것을 기반으로 합니다.
