기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 498 - 2번의 화성년을 지난 큐리오시티 로버



(By monitoring weather through two Martian years since landing in Gale Crater, NASA's Curiosity Mars rover has documented seasonal patterns in variables such as temperature, water-vapor content and air pressure. Each Mars year lasts nearly two Earth years.
Credits: NASA/JPL-Caltech/CAB(CSIC-INTA))


 큐리오시티 로버가 2012년 화성에 착륙한지 지구년으로 4년만에 2 화성년(Martian year)이 지났습니다. 화성의 1년은 지구의 687일로 거의 2 지구년이 1 화성년이라고 할 수 있습니다. 그리고 화성의 하루는 지구의 하루보다 약간 더 길기 때문에 1 화성년은 668.6 화성일(sol)입니다. 큐리오시티 로버는 정확히 화성에서 2 화성년을 보냈습니다. 


 이것이 의미는 화성에서 봄여름가을겨울의 계절을 2번 보냈다는 것입니다. 물론 큐리오시티 로버에는 화성의 기후를 측정하기 위한 장비가 있어 이를 꾸준히 관측해왔습니다. 로버의 환경 관측소인 Rover Environmental Monitoring Station (REMS)은 기온, 기후, 습도 등 화성 기후의 계절적 변화에 대해서 상세한 정보를 보내왔습니다. 




(동영상) 


 로버가 있는 장소는 화성의 적도 부근이지만, 화성의 기온은 지구보다 상당히 낮습니다. 낮에는 영상 15.9℃까지 올라가기도 하지만, 밤에는 -100℃까지 기온이 곤두박질 칩니다. 이는 화성이 지구보다 태양에서 더 멀기 때문이기도 하지만, 지구 대기의 1%에 미치지 못하는 옅은 대기와 물이 없는 환경 때문에 온도 변화가 극심하기 때문입니다. 지구와는 달리 화성의 환경은 태양에서 받은 열 에너지를 보존할 만한 대기가 거의 없고 바다는 말할 것도 없기 때문입니다. 


 하지만 그렇다고 해서 화성 대기에 수증기가 없는 것은 아닙니다. 비록 지구 대기와 비교해서 수천 분의 1에서 1만 분의 1 수준이지만, 화성 대기에는 수증기가 존재합니다. 그리고 이런 수증기는 화성의 극지방에서 이산화탄소와 더불어 다양한 지형을 만드는데 기여합니다. 큐리오시티 로버는 기온의 변화는 물론 습도의 변화, 대기 구성 물질의 변화 등을 2 화성년 동안 모니터링 했습니다. 


 이중에서 메탄의 존재는 매우 흥미로운데, 일부 과학자들은 어쩌면 화성 생물체가 그 대사 과정에 참여한다고 생각하기 때문입니다. 다만 메탄 자체는 메탄을 만드는 미생물이 아니라 다른 비생물적 요인에 의해서 생길 수 있으므로 아직 결론을 내리기는 이른 상태입니다. 큐리오시티 로버는 메탄의 계절적 변화에 대해서도 관측했습니다. 


(NASA's Curiosity Mars rover measures the concentration of methane in the atmosphere at Gale Crater. A one-time spike in methane, up to about 7 parts per billion occurred during Curiosity's first Martian year. Variations in much lower background levels of methane may be seasonal.
Credits: NASA/JPL-Caltech)


 한 가지 더 흥미로운 이야기는 지구와 마찬가지로 화성에도 미세 먼지가 있다는 것입니다. 비록 화성 대기는 지구에 비해서 매우 희박하지만, 대신 중력이 지구의 1/3 수준이고 표면에 날아갈 수 있는 모래와 먼지 입자가 매우 많은 환경 때문에 햇빛을 가릴 정도의 거대한 먼지 폭풍이 발생하는 행성이기도 합니다. 먼지 입자 역시 계절적 변화가 있어서 여름철에는 게일 크레이터 내부의 가시 거리가 30km 이내에 불과하나 겨울철에는 80km 까지 증가한다고 합니다. 


 비록 지구와는 상당히 다른 건조한 사막 행성이지만, 화성에도 이렇게 봄 여름 가을 겨울이 존재합니다. 화성에서 독특한 점은 계절에 따라서 대기의 압력이 변한다는 것입니다. 화성 대기의 대부분을 차지하는 이산화탄소가 겨울철에는 얼어붙고 여름철에는 기화되어 대기의 밀도가 변하기 때문입니다. 이는 지구에서는 보기 어려운 현상 가운데 하나입니다.


 앞으로도 큐리오시티 로버는 화성 표면에 존재하는 이동 기상 관측소로써 화성의 대기 환경 데이터를 보내올 것입니다. 앞으로 어떤 새로운 사실이 밝혀지게 될지 궁금합니다. 



 참고 






댓글

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...