(This graphic illustrates where Mars mineral-mapping from orbit has detected minerals that can indicate where a volcano erupted beneath an ice sheet. The site is far from any ice sheet on modern Mars, in an area where unusual shapes have been interpreted as a possible result of volcanism under ice.
Credits: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/ASU)
과학자들은 태양계에서 수많은 화산의 증거를 발견했습니다. 이오처럼 지옥 같은 화산 환경이 펼쳐진 천체도 있고 얼음 화산의 증거가 있는 위성들도 존재합니다. 이웃 행성인 화성 역시 태양계 최대의 화산 중 하나인 올림푸스 산 같은 거대한 화산의 증거가 발견됩니다.
화성은 지금은 지질학적으로 활발한 변화를 보이지는 않지만, 과거엔 꽤 활발한 화산 활동이 있었던 증거가 있습니다. 최근 나사의 MRO는 화성에서 수십 억년전 분출했던 화산의 증거를 발견했습니다. 그런데 이 화산 지형은 특이하게도 빙하 지형에서 형성된 증거를 가지고 있습니다.
지구에서도 빙하 아래에서 화산(subglacial volcanism)이 분출하는 경우가 있습니다. 대표적으로 아이슬란드가 그런 경우죠. 이 경우 화산 분출은 얼음을 녹이면서 엄청난 증기와 폭발을 일으킵니다. 동시에 녹은 얼음과 화산 분출물이 섞이면서 독특한 분화구와 제올라이트, 황화합물 등의 광물을 만듭니다.
나사의 MRO에 있는 CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars)은 화산의 남반구에 있는 고산 지대인 시시피 몬테스(Sisyphi Montes) 지대에서 이와 같은 증거를 발견했습니다. 독특한 모양 때문에 처음에는 화산이라는 사실을 쉽게 알 수 없지만 MRO의 CRSIM 및 다른 관측 기기를 이용해 분석한 결과는 이 화산 지형이 수십 억년 전 발생한 빙하 아래 화산이라는 사실을 보여줍니다.
이것이 의미하는 바는 과거 화성에는 지금보다 더 큰 빙하가 존재했다는 것입니다. 현재 시시피 몬테스의 위치는 화성의 남극 빙하에서 1,600km는 떨어져 있습니다. 과거 화성에서는 중위도 지역까지 덮을 만큼 많은 빙하가 존재했다는 이야기입니다.
이것은 화성에 과거 많은 물이 흘렀을 만큼 따뜻한 기후가 있었으나 대기를 소실하면서 화성의 온도가 내려가서 빙하 시대가 오고 나중에는 이 빙하도 일부만 남게되었다는 사실을 말해줍니다. 어쩌면 과거 화성에는 지금보다 많은 물과 얼음이 존재했을 것입니다. 아마 이 물과 얼음의 일부는 우주로 날아갔을 것이고 일부는 땅속에 뭍혀있을 것입니다.
과연 현재 얼마나 많은 얼음이 화성에 존재하는지는 확실치 않지만, 화성의 지형은 말없이 과거 화성에 있었던 역동적인 환경을 말해주고 있습니다.
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