화성의 올림푸스산은 태양계에서 가장 거대한 화산으로 꼽히지만 “에베레스트의 정확히 3배”라는 문장은 측정 기준을 생략한 반올림이다. NASA의 최근 지형 설명은 올림푸스산 높이를 약 21.9킬로미터, 에베레스트를 2만9032피트로 제시한다. 같은 단위로 나누면 약 2.48배다. 주변 평원이나 기준면을 어디로 잡느냐에 따라 올림푸스산이 22~25킬로미터로 소개되어 약 2.5~2.8배가 될 수 있으므로, “약 3배”는 규모를 전달하는 비유로만 이해해야 한다.
핵심 답변: 약 22km, 에베레스트의 약 2.5배
NASA Mars Odyssey 자료는 올림푸스산을 21.9킬로미터, 7만2000피트 높이로 설명한다. 에베레스트의 해발고도 약 8.849킬로미터와 비교하면 21.9÷8.849≈2.48이다. ESA도 주변 평원 위 약 22킬로미터로 소개한다. 오래된 자료나 다른 지형 기준에서는 25킬로미터라는 값도 보이므로 대중적으로 ‘거의 세 배’가 널리 쓰였다.
중요한 점은 두 수치가 완전히 같은 방식으로 측정되지 않는다는 사실이다. 에베레스트는 지구 평균해수면에 가까운 기준에서 정상까지의 해발고도다. 화성에는 바다가 없으므로 평균 중력등위면을 바탕으로 한 화성 기준면, 주변 평원, 산기슭 등 서로 다른 기준을 쓴다. 산기슭의 거대한 절벽과 타르시스 고원까지 어디를 포함하느냐도 차이를 만든다.
올림푸스산은 어떤 화산인가
올림푸스산은 점성이 비교적 낮은 용암이 멀리 흘러 얇은 층을 반복해서 쌓은 순상화산이다. 하와이의 마우나로아와 같은 범주지만 규모는 훨씬 크다. 지름은 대략 600킬로미터에 이르고, 경사는 대부분 매우 완만하다. 정상에는 한 번의 폭발로 뚫린 단일 분화구가 아니라 여러 차례 마그마 저장부가 비고 지붕이 내려앉아 생긴 겹친 칼데라들이 있다.
산 둘레에는 올림푸스 루페스라 불리는 급경사 절벽이 발달하고, 곳에 따라 수 킬로미터 높이에 이른다. 그 바깥에는 과거 산체 일부가 붕괴해 수백 킬로미터 미끄러진 것으로 해석되는 울퉁불퉁한 아우레올 지형이 펼쳐진다. 그러므로 우주에서 본 올림푸스산은 하나의 높은 봉우리라기보다 넓은 용암 방패, 정상 칼데라, 기슭 절벽, 붕괴 퇴적물이 결합한 거대 화산체다.
어떻게 그렇게 커졌나
- 화성 내부의 마그마가 타르시스 지역의 비교적 오래 지속된 공급원으로 올라왔다.
- 현무암질로 추정되는 유동성 용암이 넓게 퍼지며 낮은 경사의 층을 만들었다.
- 지구처럼 이동하는 판이 화산을 공급원에서 계속 떼어 놓지 않아 같은 지역에 분출물이 장기간 누적될 수 있었다.
- 화성의 표면중력은 지구의 약 38%여서 거대한 산체가 자체 무게로 무너지는 제약이 상대적으로 작았다.
- 분출과 휴지, 정상 함몰, 측면 붕괴가 반복되며 현재의 칼데라와 절벽, 아우레올이 형성됐다.
낮은 중력만으로 모든 것을 설명할 수는 없다. 마그마 공급의 지속성, 암석권의 두께, 열적 역사, 판 운동의 부재가 함께 작용했다. “중력이 약하니 산이 세 배 높아졌다”는 단일 원인 설명은 지나치게 단순하다.
높이와 규모 비교
| 대상 | 대표 높이 기준 | 대략적 높이 | 해석할 때 주의점 |
|---|---|---|---|
| 올림푸스산 | 주변 평원·화성 기준면 | 약 21.9~25km | 기준에 따라 값이 달라짐 |
| 에베레스트 | 평균해수면 기준 정상 | 약 8.849km | 산기슭부터의 상대높이와 다름 |
| 마우나케아 | 해수면 위 정상 | 약 4.2km | 해저 기슭부터는 약 10km |
| 올림푸스산/에베레스트 | 21.9÷8.849 | 약 2.48배 | ‘3배’는 거친 반올림 |
실제 탐사 사례: 높이는 어떻게 알아냈나
1971년 마리너 9호는 먼지폭풍 위로 솟은 이 지형이 거대한 화산임을 분명히 보여줬다. 이후 바이킹 궤도선은 수천 장의 영상을 모았고, 중첩 촬영의 시차를 이용한 입체 지형 분석이 이뤄졌다. Mars Global Surveyor의 레이저 고도계 MOLA는 표면까지 빛을 쏘고 돌아오는 시간을 재 화성 전역의 정밀 고도 지도를 만들었다.
Mars Odyssey의 열방출영상시스템 THEMIS와 ESA Mars Express의 고해상도 스테레오 카메라는 용암류, 절벽, 붕괴 지형을 더 자세히 촬영했다. 그림 한 장에서 높이를 눈대중으로 정하는 것이 아니라 레이저 왕복시간, 궤도 위치, 입체영상과 중력 기준면을 결합해 계산한다. 같은 대상의 높이가 자료마다 다른 것은 탐사가 부정확해서라기보다 기준과 지형 범위를 명시하는 방식이 다르기 때문이다.
최근까지 활동한 화산인가
올림푸스산 사면에는 겹쳐진 수백 개의 용암 흐름이 보인다. 충돌구가 적은 표면은 주변의 오래되고 충돌구가 많은 지형보다 젊다는 뜻이며, ESA는 화산 지역이 지질학적으로 비교적 최근인 수천만 년 전까지 활동했을 가능성을 설명한다. 일부 사면 용암류는 충돌구 계수로 수억 년 이내로 추정된다.
그러나 이는 지금도 분화 중이라는 증거가 아니다. 화성 궤도선이 현재 분출, 열 이상, 신선한 화산가스를 확정적으로 관측한 것은 아니다. 충돌구 계수 연대도 표면 모델과 작은 충돌구 통계에 의존해 불확실성이 있다. 가장 정확한 표현은 “지질학적으로 젊은 용암류가 있으나 현재 활동 여부는 확인되지 않았다”다.
오해하기 쉬운 점
- 태양계에서 가장 높은 산과 가장 큰 화산은 문맥에 따라 구분해야 한다. 올림푸스산은 일반적으로 가장 큰 화산이자 가장 높은 화산으로 불린다.
- 정상에 서면 지평선 너머까지 완만한 사면이 이어져 산 전체를 한눈에 보기 어렵다. 넓이가 높이만큼 중요한 특징이다.
- 사진의 수직 과장은 완만한 지형을 잘 보이게 하지만 실제 경사를 과장할 수 있다. 지도 범례와 과장 배율을 확인해야 한다.
- 에베레스트와의 비교는 행성마다 기준면이 다르다. 단순 비율은 직관을 돕지만 엄밀한 지형학 비교의 전부는 아니다.
- 큰 칼데라가 곧 폭발적 초화산이라는 뜻은 아니다. 올림푸스산의 기본 형태는 반복적인 용암류가 만든 순상화산이다.
연구 활용과 한계
올림푸스산은 행성의 중력, 판구조, 암석권 두께, 마그마 공급이 화산 크기를 어떻게 바꾸는지 비교하는 자연 실험실이다. 용암류의 겹침과 충돌구 수를 이용하면 타르시스 지역의 상대 연대를 추정할 수 있고, 칼데라 지도는 마그마 저장부의 붕괴 순서를 복원하는 데 도움을 준다. 측면 붕괴 지형은 거대 화산의 안정성과 지하 물질 가능성을 연구하는 자료다.
하지만 아직 현장 암석 시료를 가져오지 못했고, 궤도 영상의 해상도와 지하 정보는 제한적이다. 충돌구 연대는 절대연대가 아니며, 용암 조성과 내부 구조도 원격탐사에 의존한다. 높이를 소수점까지 말할 수 있어도 형성 시기와 분출 간격에는 더 큰 불확실성이 있다는 점을 함께 기억해야 한다.
자주 묻는 질문
올림푸스산은 에베레스트보다 정확히 몇 배 높나요?
NASA의 21.9킬로미터와 에베레스트 8.849킬로미터를 쓰면 약 2.48배다. 올림푸스산을 25킬로미터로 잡으면 약 2.83배이므로 기준을 밝히지 않은 단일 배수는 피하는 것이 좋다.
왜 화성에는 이런 거대 화산이 가능한가요?
낮은 중력, 두꺼운 암석권, 판 운동의 부재, 오랫동안 같은 곳에 공급된 용암이 함께 작용한 것으로 본다. 한 원인만으로 설명되지 않는다.
정상까지 사람이 걸어 올라갈 수 있나요?
평균 사면은 완만하지만 수백 킬로미터 거리, 방사선, 낮은 기압, 추위와 물류가 문제다. 기슭 절벽도 큰 장애물이어서 지구 산행과 비교할 수 없다.
지금도 폭발할 수 있나요?
현재 활동을 확정한 관측은 없다. 젊은 용암류는 장기간 화산활동이 이어졌음을 시사하지만 곧 분화한다는 뜻은 아니다.
결론
올림푸스산은 약 22킬로미터 높이의 거대한 순상화산이며, 대표값으로 계산하면 에베레스트의 약 2.5배다. ‘3배’는 서로 다른 기준의 수치를 둥글게 표현한 말이다. 정확한 크기보다 더 중요한 과학적 특징은 낮은 중력과 판 운동의 부재 속에서 반복된 용암류가 수백 킬로미터 폭의 화산체를 만들었다는 점이다.
높이 외에 지름과 부피를 봐야 하는 이유
올림푸스산의 평균 경사는 수 도 안팎으로 매우 완만해 가까이에서는 거대한 고원처럼 보일 수 있다. 정상에서 산기슭까지 수평 거리는 수백 킬로미터다. 에베레스트는 판 충돌로 지각이 접히고 밀려 올라간 비교적 좁고 가파른 산맥의 봉우리이므로 높이 비율 하나만으로 체감 규모를 비교하기 어렵다.
순상화산의 부피는 높이뿐 아니라 넓이에 크게 좌우된다. 얇은 용암류가 멀리 퍼지고 다시 덮이는 과정이 반복되면 경사는 낮아도 막대한 부피가 쌓인다. 사면의 긴 용암 통로와 겹친 흐름은 이런 성장 방식을 기록하고, 여러 정상 함몰부는 마그마가 빠져나간 뒤 지붕이 서로 다른 시기에 무너졌음을 보여준다.
화성 기준면은 어떻게 정하나
지구의 해발고도는 평균해수면과 중력장을 이용한 지오이드를 기준으로 삼는다. 화성에는 현재 전 지구적 바다가 없으므로 행성의 중력과 회전을 반영한 등퍼텐셜면을 기준으로 고도를 표시한다. 과거에는 특정 대기압이 나타나는 면을 쓰기도 했고 정밀 중력·레이저 자료가 쌓이며 기준이 개선됐다.
산의 높이는 기준면에서 정상까지인지, 주변 평원에서 정상까지인지, 가장 낮은 기슭에서 정상까지인지에 따라 달라진다. 올림푸스산은 타르시스 고원 위에 있고 기슭에는 높은 절벽이 있어 선택 효과가 크다. 서로 다른 기관의 21.9, 22, 25킬로미터가 보이면 오류라고 단정하기 전에 기준을 확인해야 한다.
현재 활동성을 확인하려면
활화산 여부는 반복 영상의 새 용암과 지형 변화, 적외선 열원, 대기의 화산가스, 화산성 지진으로 판단한다. 현재 올림푸스산 정상에 장기간 지진계나 가스 분석기를 설치한 적은 없다. 적은 충돌구는 마지막 분출이 화성 역사에서 비교적 최근이었음을 시사하지만, ‘지질학적으로 젊다’와 ‘곧 분화한다’는 다른 판단이다.
확인한 공식 출처
- NASA Science: Olympus Mons 높이와 Mars Odyssey 관측
- 유럽우주국(ESA): 올림푸스산 용암류와 약 22km 높이
- 미국지질조사국(USGS): 올림푸스산 정상 칼데라 지질도
