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태양계 이야기 564 - 화성 빙하, 그리고 화산



((Left) A graph charting the depth of the Hellas depression at different points, and a topographic map of the depression. (Right) A graph charting the depth of the Galaxias Fossae depression at different points, and a topographic map of the depression. Credit: Joseph Levy/NASA)



 화성에는 수많은 크레이터들이 있습니다. 물론 대부분 운석 충돌에 의한 것이지만, 어쩌면 일부는 다른 요인으로 생성된 것들이 있을지도 모릅니다. 텍사스 대학의 지질물리학자인 조셉 레비(Joseph Levy, a research associate at the University of Texas Institute for Geophysics)와 그의 동료들은 MRO의 관측 데이터를 이용해서 어쩌면 일부 크레이터가 화산 활동으로 인해 녹은 빙하로 인한 것이라는 주장을 내놓았습니다. 


 두꺼운 빙하 밑에 화산 활동이 있는 경우 그 열에 의해서 얼음이 녹으면서 빙하에 움푹 꺼진 지형이 형성되는 일은 지구에서도 흔히 관찰할 수 있습니다. 아이슬란드와 그린란드에서 관찰되는 얼음 가마솥 (ice cauldrons) 지형이 그것으로 움푹 꺼진 빙하와 녹은 물의 존재를 확인할 수 있습니다. (사진) 


(Volcanic eruptions beneath ice can create surface formations called 'ice cauldrons,' such as this one that formed in Iceland's Vatnajökull ice cap. The research suggests that a strangely-shaped depression on Mars could be an ice cauldron. Credit: Oddur Sigurðsson/Icelandic Meteorological Office) 


 현재 화성에서 활발한 화산 분출은 관찰되지 않지만, 그래도 얼음을 녹일 정도의 열수 분출 등은 가능할 지 모릅니다. 이런 관점에서 빙하에 화산 활동의 증거는 매우 흥미로운 주제입니다. 사실 연구팀은 2009년 관측 이미지에서도 이런 의심을 품었으나 구체적인 증거를 발견할수는 없었다고 하네요. 


 이들이 다시 연구를 통해서 그 존재를 확인할 수 있게 된 것은 이런 움푹 패인 지형의 3D 지형 이미지를 구축하면서부터 입니다. 그 결과 화성에 존재하는 일부 크레이터 지형은 운석에 의한 것이 아닐 가능성이 있다는 점이 드러났습니다. 


(A depression located inside a crater on the edge of the Hellas basin region of Mars. New research suggests that the depression was formed by volcanic activity beneath an ice sheet -- an environment that could be suitable for microbial life. Credit: Joseph Levy/NASA)


 연구팀은 빙하지형에 움푹 파인 지형들을 관찰해서 이들의 특징을 비교했습니다. 크레이터 주변의 균열은 얼음 지형에서 모두 관찰이 가능하지만, 운석 충돌에 의한 크레이터는 한 번에 형성되기 때문에 여러 층의 내부 구조를 만들지 않고 대신 주변에 파편에 의한 흔적을 만들게 됩니다. 


 연구팀의 의하면 조사된 지형 가운데 Galaxias Fossae depression의 경우 운석 충돌의 가능성이 커보였지만, Hellas depression의 경우 화산 활동에 의한 가능성이 더 높은 것으로 나타났다고 합니다. 만약 화산활동에 의한 것이라면 내부에는 열에 의해 녹은 물이 존재할 가능성이 크기 때문에 앞으로 화성 탐사에서 중요한 목표가 될 가능성이 있습니다. 


 현재 화성 지하 어딘가에 액체 상태의 물이 존재할지 모른다는 의혹은 끊임없이 제기되어 왔습니다. 이는 생명체 가능성을 시사하기 때문에 매우 흥미로운 연구 과제입니다. 언젠가 직접 탐사선이 이 지형을 관측해서 그 진위를 가려줄 것으로 기대합니다. 어쩌면 이곳에 우리가 상상했던 것 이상의 진실이 존재할지도 모르니까요. 


 참고 


Joseph S. Levy et al, Candidate volcanic and impact-induced ice depressions on Mars, Icarus (2016). DOI: 10.1016/j.icarus.2016.10.021 




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