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태양계 이야기 527 - 화성 표면의 지형 생성 원인은 액체가 아니다?



(Martian gullies as seen in the top image from HiRISE on NASA's Mars Reconnaissance Orbiter resemble gullies on Earth that are carved by liquid water. Credit: NASA/JPL-Caltech/UA/JHUAPL)


 지구를 제외하면 화성이야말로 그 표면 지형이 가장 상세하게 연구된 행성이라고 할 수 있습니다. 과학자들은 화성표면에서 물이 흘렀던 다양한 증거를 발견했는데, 그중하나가 우곡/건곡/우열 등으로 불리는 Gully 지형입니다. 이 지형은 물이 말라붙은 강처럼 생겼는데, 지구에서는 주로 사막 등 건조 지형에 갑자기 홍수가 나면서 일시적으로 물이 흘러 형성됩니다. 




 화성의 중위도 지대 (30-50도)에서는 다수의 Gully를 확인할 수 있는데, 과거 액체 상태의 물 혹은 드라이아이스가 흘렀던 흔적으로 생각되고 있습니다. 하지만, 여기에 대해서 의문을 제기하는 과학자들도 존재합니다. 


 이런 의문이 생기는 근본 원인은 건조한 화성 표면에 있습니다. 화성 표면에 액체 상태의 물이나 이산화탄소가 잠시 존재할 수 있다고 해도 낮은 기온과 대기압 때문에 곧바로 다시 얼어부터나 혹은 기화될 수밖에 없습니다. 다양한 지형을 생성하기에는 매우 짧은 기간 존재한다는 것이죠. 


 존스홉킨스 대학의 응용물리학 연구소 (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL))의 연구자들은 나사의 MRO의 Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), Context Camera (CTX) 의 관측 데이터를 이용해 화성 표면의 Gully 100개를 분석했습니다. 


 새로운 분석 결과는 이 지형의 화학적 조성이 물이나 액체가 흘렀던 환경이 아닐 가능성을 지지하고 있습니다. 여기서는 액체 상태의 물질이 흘렀던 광물학적 증거가 발견되지 않았기 때문입니다. 


 하지만 과연 어떤 다른 요인이 이렇게 물이 흐른 것 같은 지형을 만드는지 역시 의문일 수밖에 없습니다. 흘러내리는 모래나 암석 등이 다른 가능성있는 요인이 될 수 있으나 과연 그것이 원인인지에 대해서는 논란이 오갈 것 같습니다. 


 화성 표면의 지형은 많은 연구가 이뤄졌기는 하지만, 이렇게 아직도 많은 미스터리를 간직하고 있습니다. 언젠가 인류가 직접 가서 이 비밀을 밝힐 수 있는 날이 올 것으로 믿습니다. 


 참고 


J. I. Núñez et al. New insights into gully formation on Mars: Constraints from composition as seen by MRO/CRISM, Geophysical Research Letters (2016). DOI: 10.1002/2016GL068956 


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