태양계 이야기 495 - 화성의 호수 지형의 역사

(This image, put together from images produced by the Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) on NASA's Mars Global Surveyor (MGS), shows the region of Mars known as the Terra Sirenum and Terra Cimmeria regions. This region, peppered with basins that once held one of Mars' largest lakes, was the subject of a study published in the Journal of Geophysical Research which aimed to better understand past environmental conditions in the region. Credit: MOLA Science Team; image composition: S. Adeli (DLR))

 화성의 지형은 과거 이 행성이 다양한 역사를 지녔다는 것을 암시하고 있습니다. 한 때 지구처럼 액체 상태의 물이 있을 만큼 따뜻한 과거에서 현재처럼 춥고 건조한 사막행성으로 진화한 역사가 화성의 지형에 남겨져 있는 것이죠. 

 최근 독일 우주 센터의 행성 과학 연구소의 솔마즈 아델리 (Solmaz Adeli, from the Institute of Planetary Research, German Aerospace Center (DLR))를 비롯한 과학자들은 나사와 유럽 우주국의 관측 위성이 보내온 데이터(High Resolution Stereo Camera (HRSC) on ESA's Mars Express with images from both the High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) and Context Camera (CTX) on NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), MRO's mineral-finding Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer (CRISM))를 분석해서 화성에서 가장 큰 호수들의 역사를 재구성했습니다. 

(This image shows two of the regions - Atlantis Chaos and Simois Colles - that were the the subject of a study published in the Journal of Geophysical Research which aimed to better understand past environmental conditions in the Terra Sirenum and Terra Cimmeria regions on Mars. The image is produced using data from the Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) on NASA's Mars Global Surveyor (MGS). Credit: MOLA Science Team; image composition: S. Adeli (DLR))

 연구가 된 아틀란티스 카오스 (Atlantis Chaos)를 비롯한 분지 지형들은 과거 거대한 호수가 있었던 지형이었습니다. 비록 과학자들은 이 지역에서 직접 광물 분포와 지층 연구를 진행할 수 없으나 위성 데이터에 확인한 미네랄 분포 및 지형의 특징을 연구해 그 과거를 재구성할 수 있습니다. 그 결과 몇 차례에 걸쳐 호수가 생성되었다가 다시 말라버린 과거를 알 수 있었습니다. 

 분지 지형에 호수가 생성된 것은 40억 년전인 노아기 (Noachian period) 였던 것으로 보입니다. 당시 대규모 운석 충돌이 있은 후 많은 지역에서 낮은 분지 지형에 물이 고여 호수가 형성되었던 것으로 생각됩니다. 호수의 바닥에는 다양한 퇴적층이 형성되었습니다. 

 하지만 이후 화성의 얇은 대기로 인해 기온이 크게 떨어지면서 호수는 말라가게 됩니다. 그 결과 노아기 다음 시기인 히스페리아기(Hesperian period)에는 침식된 지형에서 더 작은 크기의 호수들이 형성되었다가 다시 말라 붙는 일이 반복되면서 독특한 미네랄 분포를 만든 것으로 보입니다. (아래 그림) 

 마지막으로 화성이 지금처럼 춥고 건조한 행성이 된 30억 년 이후 시기인 아마존기 (Amazonian period)에는 깊이 600m에 달하는 분지 지형에 바람에 의해 침식과 퇴적이 일어나면서 현재의 지형이 형성된 것으로 보입니다. 

(This image and its associated caption give a geological timeline for the Terra Sirenum region of Mars, – a region which once held one of the planet's largest lakes – as well as expanding upon the climate and other mechanisms that likely led to the evolution. Credit: ESA/S. Adeli et al. 2016)

 화성의 역사는 매우 흥미로운 주제 가운데 하나입니다. 어쩌면 생명체의 가능성을 시사하는 환경이 더욱 흥미를 불러일으키는 이유일 것입니다. 

 참고 

Solmaz Adeli et al. Geologic evolution of the eastern Eridania basin: Implications for aqueous processes in the southern highlands of Mars, Journal of Geophysical Research: Planets (2015). DOI: 10.1002/2015JE004898 

 http://phys.org/news/2016-05-fall-martian-lakes.html#jCp