마그마가 '과열'되는 현상이 화산의 폭발 방식을 결정하는 핵심 요인이라는 연구 결과가 나왔다.

영국 맨체스터대 연구팀이 주도한 국제 공동 연구진은 8일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 이 같은 내용의 연구 결과를 발표했다.

연구진에 따르면 마그마가 결정이 안정적으로 유지되는 온도 이상으로 가열되는 '과열' 상태가 되면 마그마 상승 시 결정 형성이 크게 지연될 수 있다.

과열은 새로운 결정이 만들어지는 데 도움을 주는 기존의 미세한 결정 '씨앗'을 녹인다. 또한 마그마의 내부 구조를 더 균일하게 만들어 결정 형성을 어렵게 한다.

연구진은 2021년 스페인 라팔마섬 타호가이테 화산 분출 당시의 마그마를 실험실에서 재현했다. 그 결과 과열되지 않은 마그마는 약 20분 만에 결정화가 시작됐지만, 강하게 과열된 마그마는 8시간 이상 결정 형성이 지연됐다.

결정화가 지연된 마그마는 유동성을 유지한 채 빠르게 상승해 용암 분수처럼 극적인 분출로 이어질 수 있다. 반면, 일찍 결정화된 마그마는 점성이 높아져 천천히 상승하며 가스가 빠져나갈 시간을 벌어줘 비교적 완만한 분출을 유도한다.

연구진은 이번 발견이 화산 분화 감시 신호를 해석하고 분출 형태를 예측하는 데 도움을 줄 수 있다고 설명했다.

공동 저자인 마르게리타 폴라치 맨체스터대 부교수는 "이번 연구는 분화 전 열 이력과 결정화 속도가 마그마 상승과 분출 형태를 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다"며 "이는 화산 위험 평가에 영향을 미칠 것"이라고 밝혔다.