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2014년 4월 28일 월요일

태양계 이야기 237 - 20 만년전 화성 표면에 물이 흘렀다 ?




 지금까지 화성에 대한 연구를 종합하면 분명히 화성에서는 한때 많은 물이 흘렀던 적이 있었던 것으로 보입니다. 즉 과거 화성이 액체 상태의 물이 존재할 수 있을 만큼 따뜻했다는 증거들이 존재합니다. 왜 이 물이 사라졌는지에 대해서는 의견이 분분하지만 화성의 작은 크기와 약한 자기장으로 인해서 결국 태양풍에 의해 대기가 벗겨지고 이후 수증기의 형태로 물의 대부분도 소실되었던 것으로 생각되고 있습니다. 그러나 일부 남은 물은 토양속에 존재하거나 혹은 얼음의 형태로 일부 존재하는 것으로 보입니다.  

 그중에서 그 양에 대해서는 확실하지 않지만 지구에서 그렇듯이 화성 지표 아래에도 얼음이나 혹은 액체 상태의 물이 있을 것으로 생각되고 있습니다. 그리고 이런 액체 상태의 물이 대수층을 따라서 흐르다가 지표로 분출될 수 도 있을 것으로 생각되고 있습니다. 다만 화성의 기압이 지구 표면의 1% 에도 미치지 못하기 때문에 액체 상태의 물은 오래 버티지 못하고 곳 기화되서 우리는 화성 표면에서 물이 흐르는 장면 자체를 직접 목격하기는 힘든 것으로 생각되고 있습니다.  


 나사의 MRO 의 영상을 분석한 스웨덴 예테보리 대학 (University of Gothenburg, Sweden) 의 과학자들은 아마도 20 만년 전쯤 화성에서 물이 흘렀던 것으로 보이는 지형을 발견해 이를 저널 이카루스 (IcarusInternational Journal for Solar System Studies)) 에 발표했습니다. 이들은 경사 지형에서 물과 토사가 흐른 특징적인 지형 구조를 화성 표면에서 확인했습니다.  




(화성 (A) 표면의 물과 토사가 흐른 흔적. 이를 확대한 것 (B), 지구의 지형과 비교 (C)  This photo shows debris flowing on Mars. Credit: NASA/JPL/UofA for HiRISE )  


 경사가 가파른 민둥산에 폭우가 쏟아지면 곧 토사와 함께 진흙탕 같은 물이 쏟아지게 될 것입니다. 이런 현상은 지구에서도 흔히 볼 수 있는데 화성에서도 마찬가지인 것으로 보입니다. 위의 사진에서 물이 흐른 듯한 부위와 더불어 아래에는 흘러내린 토사가 쌓여있는 흔적이 나타나고 있습니다. 예테보리 대학의 안드레아스 욘슨 (Andreas Johnsson) 은 이를 스발바르드 (Svalbard) 제도의 지형과 비교해서 그 연대가 오래되지 않았음을 시사하는 정보들을 수집했습니다.  

 비록 사실상 비가 내리지 않는 건조한 사막 (먼지는 날리지만) 인 화성과 직접 비교는 어려울 수 있지만 화성의 하천과 토사 지형은 생성된지 얼마 되지 않은 것으로 보인다고 합니다. 더 중요한 것은 이 지형이 있는 크레이터가 사실 40 만년 밖에 되지 않는다는 사실입니다. 토사가 흘러내린 흔적은 당연히 그보다 더 나중 시기에 형성된 것입니다. 연구팀은 대략 20 만년 전 쯤으로 보고 있습니다.  


 이 크레이터가 형성된 화성의 남반구의 대형 크레이터들은 수분이 많은 지형에 충돌이 일어난 것 같은 모양을 하고 있습니다. 아마도 오래전 있었던 화성의 마지막 빙하기 이후 형성된 얼음층 위에 충돌이 일어났을 가능성이 있습니다. 새로 생긴 크레이터들은 화성 지하에 있는 대수층이나 얼음층을 노출시켜 일시적인 하천 (Gully 라고 부르는) 을 형성했던 것으로 보입니다.  


 화성 표면에 과거나 현재 이런 지형이 흔히 만들어졌다는 증거는 이전부터도 여럿 발견된 바 있습니다. 이전 포스트들을 참조하시면 나오는 이야기지만 ( http://jjy0501.blogspot.kr/2014/02/Water-on-the-Mars.html  http://jjy0501.blogspot.kr/2014/03/New-martian-Gully-channel.html 참조) 화성 표면에는 어쩌면 지금도 간간히 물이 흘르고 있는지도 모릅니다.


 이와 같은 물과 얼음의 존재는 미래 화성에서 생명체를 탐사할 때 중요한 단서가 될 수 있습니다. 화성에 지금도 생명체가 산다면 황량한 표면에 아니라 수분이 존재하고 지표보다 따뜻한 지층 아래가 될 수도 있습니다. 또 미래 화성을 개척한다면 이런 수자원이 중요한 역할을 하게 될 수도 있겠죠. 따라서 이런 흔적들은 여러모로 흥미로운 연구 과제임이 분명합니다.  


 참고  







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