편집자 주 : 이 주간 시리즈에서 LiveScience는 기술이 어떻게 과학적 탐구와 발견을 이끌어 내는지 탐구합니다.
화산을 모니터링하는 것은 힘든 일입니다. 무슨 일이 일어나고 있는지 알아야합니다. 그러나 너무 가까워지는 것은 치명적인 제안입니다.
다행히도 기술은 전 세계의 마그마 산과 화산재가 많은 산에 대한 탭을 유지하기가 훨씬 쉬워졌습니다. 이 기술의 대부분은 연구원들이 화산 활동을 면밀히 관찰하면서도 우주에서 화산을 관찰하는 등 뒤로 물러 설 수 있습니다. 이러한 기술 중 일부는 구름이 휩싸인 화산 봉우리를 관통하여 연구원들이 임박한 분화 또는 위험한 용암 돔 붕괴를 나타내는 지상 변화를 "볼"수있게합니다.
영국의 독서 대학 (University of Reading)의 환경 시스템 과학 센터 소장 인 Geoff Wadge는“현재 진행중인 상황을 이해하는 능력을 극대화하기 위해 여러 정보원을 갖고 싶어합니다.
가스가 많은 직업
화산을 감시하는 것은 땅에 부츠를 싣는 문제였습니다. 물론 현장에서의 현장 작업은 여전히 이루어지고 있지만 이제 과학자들은 24 시간 내내 변화를 추적 할 수있는 훨씬 더 많은 도구를 사용할 수 있습니다.
예를 들어, 연구원들은 한 번에 화산 가스 배출구에 병을 대고 병을 꺼내서 가스를 포획 한 다음 밀봉 된 병을 실험실로 보내 분석을해야했습니다. 이 기술은 많은 화산 가스가 치명적이라는 점을 고려하면 시간이 많이 걸리고 위험했습니다. 이제 과학자들은 이러한 더티 작업에 대한 기술을 훨씬 더 자주 사용합니다. 예를 들어, 자외선 분광계는 화산 기둥에 흡수 된 햇빛으로부터의 자외선 양을 측정합니다. 이 측정을 통해 연구원은 구름에서 이산화황의 양을 결정할 수 있습니다.
2004 년 이후 하와이 화산 관측소에서 사용되는 또 다른 도구는 푸리에 변환 분광계로, 유사하게 작동하지만 자외선 대신 적외선을 사용합니다. 또한 관측소의 최신 트릭 중 하나는 현장에서 분당 여러 가스 측정을 캡처 할 수있는 카메라를 사용하여 자외선 분광법과 디지털 사진을 결합한 것입니다. 이 모든 가스 정보는 연구원들이 화산 아래 마그마의 양과 마그마가하는 일을 파악하는 데 도움이됩니다.
움직임 측정
다른 첨단 기술은 화산이 유발하는지면 이동을 추적합니다. 화산 주변의 지형 변형은 지진과 마찬가지로 임박한 분출을 시사 할 수 있습니다. 하와이 화산 관측소에는 60 개가 넘는 GPS (Global Positioning System) 센서가 주 활성 화산 사이트에서의 움직임을 추적합니다. 이 GPS 센서는 차량의 내비게이션 시스템이나 휴대폰의 센서와 크게 다르지 않지만 더 민감합니다.
소리가 정확히 들리는 틸트 미터는 화산 지역에서 땅이 어떻게 기울어 지는지를 측정합니다.
하늘을 바라 보면 화산의 변화를 추적하는 데 편리합니다. 위성 이미지는 지상에서 미세한 고도 변화를 나타낼 수 있습니다. 간섭계 합성 조리개 레이더 (또는 InSAR)라고하는 인기있는 기술 중 하나는 서로 다른 시간에 궤도에서 동일한 지점에서 찍은 둘 이상의 위성 이미지입니다. 위성의 레이더 신호가 우주로 되돌아 오는 속도의 변화는 지구 표면의 미묘한 변형을 나타냅니다. 이 데이터를 사용하여 과학자들은 센티미터까지의 지상 변화를 보여주는지도를 만들 수 있습니다.
와지 (Wadge)는 LiveScience에 따르면 위성은 가끔씩 만 화산을 통과하지만 10 일마다 시야를 제한한다고한다. 이를 보완하기 위해 연구원들은 이제 화산 활동을 주시하기 위해 날씨 추적에 사용되는 레이더와 유사한 지상 기반 레이더를 배치하고 있습니다. Wadge와 그의 동료들은 전천후 화산 지형 상상 센서 (ATVIS)라고 불리는 하나의 도구를 개발했다. ATVIS를 통해 과학자들은 화산에서 용암 돔의 형성 또는 점차 커지는 부풀음을 "감시"할 수 있습니다.
Wadge는 "라바 돔은이 고점도 용암을 큰 더미에 부어 결국 붕괴되기 때문에 매우 위험하다"고 말했다.
Pyroclastic 흐름은 치명적이고 빠르게 움직이는 뜨거운 암석과 가스의 강으로 수천 분 안에 죽일 수 있습니다.
Wadge와 그의 동료들은 화산 활동이 활발한 서인도 제도 몬세 라트 섬에서 ATVIS를 테스트하고 있습니다. 1995 년 이래로 섬의 수 프리 에르 언덕 화산은 주기적으로 분화 해 왔습니다.
Wadge는 레이더 측정은 우주에서 용암의 흐름을 추적 할 수 있다고 말했다. 위성 통과는 며칠에 한 번만 발생할 수 있지만 레이더 장비는 위치를 수 피트 (1 ~ 2 미터)까지 정확히 찾아 낼 수 있습니다. Wadge는 느리게 움직이는 용암 흐름의 공간에서 촬영 한 이미지를 조합하면 흐름이 어떻게 진행되는지에 대한 "영화 스타일"시퀀스를 드러 낼 수 있다고 Wadge는 말했다.
최첨단 기술
점점 더 과학자들은 무인 드론으로 돌면서 화산 가까이에서 인간을 해치지 않고 돌고 있습니다. 2013 년 3 월 NASA는 코스타리카의 투리 알바 화산 기둥에 10 대의 원격 제어 무인 항공기를 비행했습니다. 5 파운드 (2.2kg) 드론은 가시광 선과 적외선, 이산화황 센서, 입자 센서 및 공기 샘플링 병 모두에서 비디오 카메라를 촬영했습니다. 목표는 연기의 데이터를 사용하여 "vog"또는 독성 화산 스모그와 같은 화산 위험에 대한 컴퓨터 예측을 개선하는 것입니다.
때때로 기술은 아무도 눈치 채지 못했던 분화를 일으킬 수도 있습니다. 5 월, 알래스카의 클리블랜드 화산은 정상에 올랐습니다. 화산은 Aleutian Islands에 있으므로 폭발에 대한 지진 네트워크 모니터링이 없습니다. 그러나 분화는 항공 여행을 방해 할 수 있으므로 폭발이 언제 발생하는지 연구원이 아는 것이 중요합니다. 바쁜 클리블랜드 화산을 모니터링하기 위해 알래스카 화산 천문대 (Allaska Volcano Observatory)의 과학자들은 인간의 청각 범위 미만의 저주파 울림을 탐지하기 위해 적외선을 사용합니다. 5 월 4 일,이 기술을 통해 과학자들은 불안한 화산에서 세 번의 폭발을 감지 할 수있었습니다.
또 다른 원격 화산 탐지 사례 인 2012 년 8 월, 뉴질랜드 왕립 해군의 한 배가 남태평양에서 300 마일 (482km) 떨어진 부유 식 경석 섬을보고했습니다. 경석의 기원은 수수께끼로 남아 있었을 지 모르지만 Denison University의 화산 학자 인 Erik Klemetti와 NASA의 영상 제작자 Robert Simmon은 그 소식을 듣고 갔다. 두 과학자는 NASA의 Terra 및 Aqua 위성에서 몇 달 동안의 위성 사진을 검색하여 폭발의 첫 힌트를 발견했습니다.
Klemetti는 LiveScience와의 인터뷰에서 "어디서 볼지 모른다면 놓쳤을 것"이라고 말했다. 위성 기술은 다른 기술 발전과 함께 화산 학자들이 그 어느 때보 다 더 많은 분화를 감지 할 수있게 해주 었다고 그는 말했다.
클레 메티는“25 년 전, 우리는 분화가 발생했다는 단서가 없었던 곳이 많이 있었다”고 말했다.
