호주의 Nullarbor Plain 지하에는 거대한 동굴 네트워크가 숨겨져 있으며 표면의 미묘한 홈이 이를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

요약:

호주의 광대한 Nullarbor Plain은 거의 평평하고 특징이 없어 보이지만 표면 아래에는 거대한 동굴 네트워크가 숨겨져 있습니다. 커틴 대학 연구팀의 최근 연구에 따르면 평원에 있는 평범해 보이는 일부 얕은 도랑은 실제로 오랜 기간에 걸쳐 위쪽으로 점차 붕괴된 깊은 지하 동굴 시스템이 남긴 표면 흔적일 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

눌라보 평원(Nullarbor Plain)은 호주 남부를 가로질러 뻗어 있으며 면적이 200,000제곱킬로미터 이상이며 세계에서 가장 큰 석회암 지역 중 하나입니다. 이 석회암은 수천만년 전에 얕은 바다 환경에서 형성되었습니다. 약 1400만년 전, 고대 바다는 점차 물러나 오늘날 거대한 석회암 고원을 남겼습니다.

지난 수백만 년 동안 지하수는 계속해서 석회암을 침식하여 점차 지하 동굴과 구멍의 복잡한 네트워크를 형성했으며 그 중 일부는 수 킬로미터에 걸쳐 펼쳐질 수 있습니다. 그러나 이러한 지하 구조물의 대부분은 표면 아래에 숨겨져 있기 때문에 과학자들은 동굴이 표면을 뚫고 개구부, 싱크홀 등을 형성할 때만 이를 연구할 수 있었습니다. 따라서 전체 지하 동굴 시스템의 규모와 분포에 대한 완전한 이해는 여전히 부족합니다.

이번 연구팀은 이전에 기원이 알려지지 않았던 Nullarbor Plain의 지형 유형에 중점을 두었습니다. 이러한 구조는 대략 남북 방향으로 뻗어 있는 좁고 얕은 트렌치 형태입니다. 일부는 길이가 20km에 달하지만 깊이는 불과 몇 미터에 불과합니다. 지상에서는 눈에 띄지 않아 일반 지형 구호로 쉽게 통과할 수 있지만 현대 디지털 지형 모델에서는 명확하게 나타납니다.

얼핏 보면 이 홈은 강물에 의해 잘려진 얕은 계곡처럼 보이지만 연구자들은 강의 침식으로 형성된 지형의 전형적인 특징과 맞지 않는다는 사실을 발견했습니다. 강은 갑자기 시작하고 끝나는 경향이 있고, Nullarbor 평원 주변 고지대에 있는 강이나 배수 시스템과 연결되어 있지 않으며, 강이 일반적으로 갖는 분기 구조가 부족합니다.

도랑 내부의 퇴적물을 추가로 조사한 결과, 연구원들은 흐르는 물이 퇴적되었다는 명백한 증거도 발견하지 못했습니다. 이는 이러한 지형이 장기간의 표면 유출로 인해 절단되는 것이 아니라 지하에서 발생하는 지질 과정의 결과일 수 있음을 의미합니다.

답을 찾기 위해 연구팀은 드론과 항공 사진, 위성 디지털 지형 모델, 시추공 측량, 동굴 측정, 다양한 지구물리학적 탐지 기술을 결합하여 이러한 얕은 해구에 대한 체계적인 연구를 수행했습니다.

지구물리학적 탐지는 대규모의 땅 굴착 없이 지하 구조물을 관찰할 수 있습니다. 원리는 엑스레이를 이용해 인체 내부를 이해하는 의료영상과 유사하다. 연구자들은 표면 지형학적 데이터를 지하 암석, 시추공 및 알려진 동굴 시스템의 데이터와 비교하여 궁극적으로 이러한 얕은 해구 아래에 부서진 암석이 있는 명확한 영역을 찾아냈습니다.

더 중요한 것은 일부 참호가 알려진 동굴 시스템과 싱크홀 바로 위에 있다는 것입니다. 이는 표면에 보이는 얕은 도랑이 실제로 지하 동굴 시스템에 의해 남겨진 "표면 투영"일 뿐임을 시사합니다.

연구원들은 지하 동굴이 형성된 후 중력의 영향으로 동굴 꼭대기에 있는 암석이 점차 갈라지고 붕괴될 것이라고 믿고 있습니다. 이 과정은 너무 느리고 아마도 수백만 년이 걸릴 것이기 때문에 동굴은 갑자기 갑자기 붕괴되지 않고 대신 점진적으로 위쪽으로 발달하는 일련의 균열 영역을 통해 표면을 향해 확장됩니다.

궁극적으로 지하 동굴은 암석층 내에서 천천히 '위로 붕괴'되어 표면에 작고 얕은 도랑을 남기는 것처럼 보입니다. 표면이 상대적으로 평평하기 때문에 이러한 지하 동굴의 존재는 오랫동안 육안으로 탐지하기 어려웠습니다.

이 발견은 사람들이 동굴 풍경을 이해하는 방식을 변화시켰다고 연구자들은 말합니다. 과거에 연구자들은 종종 표면에 보이는 형태를 기반으로 지하 구조물을 추측했지만, Nullarbor Plain에 대한 연구에 따르면 매우 눈에 띄지 않는 표면 특징 중 일부는 실제로 더 깊고 더 큰 지하 공간과 일치할 수 있습니다.

이 숨겨진 동굴을 찾는 것은 과학적 중요성뿐만 아니라 실용적인 가치도 있습니다. 대규모 지하 공간이 있는 지역은 건물, 도로, 터널 및 하수구를 건설할 때 지질학적 안정성 문제에 직면할 수 있습니다. 지하 공간의 위치를 ​​알면 엔지니어가 잠재적인 위험을 미리 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

동굴은 지하수자원 확보에도 매우 중요합니다. 전형적인 카르스트 지형은 세계 얼음이 없는 육지 면적의 약 15%를 차지하며, 이러한 지질 구조와 관련된 지하수 자원은 세계 인구의 약 10~25%에게 수원을 제공합니다. 따라서 지하동굴과 지하수로를 정확하게 찾는 것 역시 수자원 보호 및 관리에 있어 매우 중요한 의미를 지닌다.

또한 동굴은 과거 환경을 연구하는 데 중요한 자연 기록 보관소입니다. 동굴 내부는 상대적으로 폐쇄되어 있어 표면 풍화 및 침식의 영향을 덜 받기 때문에 퇴적물, 광물, 기타 물질을 장기간 보존할 수 있어 과거의 기후, 환경, 생태계 변화를 기록할 수 있습니다.

일부 동굴에는 매우 독특한 생명체 공동체가 존재하기도 합니다. 오랫동안 지표면과 고립된 환경은 오랜 기간에 걸쳐 유기체의 독립적인 진화를 촉진하여 어둠, 식량 부족, 극한 환경에 적응한 많은 특수 종을 형성할 수 있습니다. 이러한 지하 생태계는 지구상에서 가장 적게 연구된 생물학적 환경으로 남아 있습니다.

그러나 이러한 생태계를 연구하려면 먼저 동굴이 어디에 있는지 알아야 합니다. Nullarbor 평원에 대한 새로운 연구는 이러한 숨겨진 구조를 찾는 새로운 단서를 제공합니다. 과학자들은 반드시 동굴의 입구를 먼저 찾을 필요는 없지만 표면의 매우 약하고 심지어 무시된 과거 지형 변화부터 시작하여 지하 동굴이 있는지 추론할 수 있습니다.

연구원들은 이 접근 방식이 호주를 넘어 훨씬 더 많은 영향을 미칠 수 있다고 믿습니다. 동굴은 지구에만 존재하는 것이 아니라 다른 천체에도 형성될 수 있기 때문이다.

특히 화성에서 과학자들은 궤도선과 기타 탐사 임무를 통해 의심되는 지하 동굴, 용암동굴, 지하 공동과 유사한 구조물을 다수 발견했습니다. 화성은 이제 지구처럼 활발한 물 순환을 잃었지만, 과거의 물 활동과 화산 활동으로 인해 지하에 복잡한 구멍이 생겼을 수 있습니다.

지하 동굴은 상대적으로 안정적인 환경을 제공하기 때문에 우주생물학자들의 관심을 끌고 있습니다. 화성의 표면은 오랫동안 강한 우주 방사선, 태양 복사 및 극심한 온도 변화의 영향을 받아 왔으며 지하 동굴은 상부 암석층을 사용하여 자연적인 장벽을 제공할 수 있습니다. 따라서 이론적으로 화성 표면보다 유기물을 보존하고 심지어 미생물의 은신처를 제공하는 데 더 적합할 수 있습니다.

이는 또한 인간이 미래에 화성에서 생명체의 흔적을 찾으려고 한다면 지하 동굴이 중요한 탐지 대상이 될 수 있다는 의미이기도 합니다. 비록 궁극적으로 이 동굴에서 생명체가 발견되지 않더라도, 이 동굴은 미래의 화성 유인 임무를 위한 잠재적인 기지 역할을 하여 우주비행사에게 자연 방사선 차폐와 상대적으로 안정적인 환경을 제공할 수 있습니다.

널라보 평원은 우연히 지구의 매우 귀중한 "시뮬레이션 장면"을 제공합니다. 이곳의 표면은 건조하고 안정적이며, 지하 동굴은 오랫동안 상대적으로 평평한 지형 아래 숨겨져 있었습니다. 이는 현대적인 물 순환이 부족하고 표면 변화가 적은 화성의 일부 지역과 유사합니다.

따라서 연구자들은 Nullarbor Plain 표면의 약한 홈을 통해 깊은 동굴의 위치를 ​​정확하게 찾을 수 있다면 유사한 방법을 사용하여 미래에 다른 행성의 표면 데이터를 분석할 수 있다고 믿습니다. 화성의 경우 궤도 탐사선을 통해 고정밀 디지털 지형 모델을 얻을 수 있었습니다. 과학자들이 이 데이터에서 유사한 표면 "지문"을 식별할 수 있다면 지하 동굴의 위치를 ​​추가로 찾는 것이 가능할 수도 있습니다.

다른 행성에 유사한 표면 특징을 가진 지하 구조물이 있는지 여부는 말할 것도 없고, 눌라보 평원에 얼마나 많은 발견되지 않은 동굴 시스템이 숨어 있는지는 현재 불분명합니다. 그러나 연구팀은 이 발견이 단순하고 평평하며 심지어 친숙해 보이는 일부 지형이 여전히 지하에 거대한 세계를 숨기고 있을 수 있음을 보여준다고 믿습니다.

관련 연구는 Communications Earth & Environment 저널에 게재되었습니다. 연구자들은 지표면에서 지하동굴을 찾는다는 아이디어가 인간이 지구를 다시 이해하는 데 도움이 될 수 있을 뿐만 아니라, 향후 화성 등 다른 천체 탐사에 새로운 지질학적 도구를 제공할 수도 있다고 지적했다. 뚜렷한 입구는 없지만 거대한 지하 공간이 있는 동굴의 경우 실제 입구는 표면에 있지 않고 거의 눈에 띄지 않는 얕은 도랑 아래 숨겨져 있을 수 있습니다.