태양계 이야기 457 - 화성에 존재하는 젊은 진흙층의 증거

(Ritchey Crater, located near the Martian equator, has impact melt deposits containing clay minerals. Impact melt forms when rock melted during an impact cools and hardens. The clay minerals found within these deposits are very likely to have formed after the impact event. Most clay minerals on Mars are thought to have formed during the earliest Martian epoch, known as the Noachian. However, evidence from Ritchey crater and other post-Noachian craters, suggests that clay formation after the Noachian was not uncommon. Credit: NASA/JPL/University of Arizona/Brown University )

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 과학자들은 화성에 대한 연구를 통해서 화성이 37억 년 전에는 액체 상태의 물이 바다를 이룰 만큼 풍부하게 흘렀다는 사실을 알고 있습니다. 하지만 작고 자기장이 없는 행성이었기 때문에 결국 대기를 잃고 지금처럼 춥고 메마른 행성이 되었습니다.

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 그러나 이후에 화성에서 완전히 물이 사라진 것은 아닙니다. 앞서 소개했듯이 최근에도 물이 흐른 흔적과 증거들이 발견된 바 있습니다.

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 최근 브라운 대학의 지질학자 랄프 밀리켄과 비비안 선(Brown University geologists Ralph Milliken and Vivian Sun)​은 나사의 MRO 탐사선에 탑재된 Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) 및 HiRISE 카메라 데이터를 분석해 화성의 표면에 37억년 전 이후에도 진흙이 형성된 증거가 있다는 주장을 내놓았습니다.

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 화성 표면이 춥고 건조해진 37억 년 이후 화성의 남은 물은 극지방이나 토양 속에 주로 얼음의 형태로 존재했습니다. 그런데 이 얼음이 녹는 경우가 있었습니다. 대표적인 것은 바로 운석 충돌에 의한 것입니다.

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 연구팀은 화성 표면에 존재하는 충돌 분화구를 조사했습니다. 총 633개의 충돌 분화구 중심을 분석한 결과 265개에서 진흙이 말라붙은 증거인 수화된 미네랄(hydrated mineral)를 발견할 수 있었다고 합니다. 그런데 이들 가운데는 20억 년 정도 전에 생성된 비교적 새로운 것들도 존재했습니다.

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 연구팀에 의하면 이는 운석 충돌시의 열에 의해 얼음층이 녹으면서 생긴 진흙에 의한 것일 가능성이 있습니다. 충돌시의 많은 열은 얼음층을 녹여 일시적으로 작은 호수를 만들 수도 있었을 것입니다. 연구팀은 더 나아가 시뮬레이션을 통해 이런 호수 및 진흙층이 수천년간 존재할 수 있었을 것이라고 추정했습니다.

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 이와 같은 내용은 화성의 지하에 아직 많은 물이 얼음 등의 형태로 있을 것이라는 가설을 지지하는 것입니다. 어쩌면 지열에 의한 액체 상태의 물이 존재할 수도 있는 일입니다.

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 언젠가 인류가 화성에 진출하게 되면 화성의 토양속에 숨은 물은 과학적인 가치는 물론이고 귀중한 자원의 역할을 할 것입니다. 물론 가장 궁금한 부분은 액체 상태의 물과 그 안에 생명체가 존재하는지 여부겠죠.

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 참고

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​ Vivian Z. Sun et al. Ancient and recent clay formation on Mars as revealed from a global survey of hydrous minerals in crater central peaks, Journal of Geophysical Research: Planets (2015). DOI: 10.1002/2015JE004918

http://phys.org/news/2015-12-evidence-clay-formation-mars.html#jCp

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