(Filled with briny lakes, the Quisquiro salt flat in South America's Altiplano represents the kind of landscape that scientists think may have existed in Gale Crater, which NASA's Curiosity rover is exploring. Credit: Maksym Bocharov)
(This animation demonstrates the salty ponds and streams that scientists think may have been left behind as Gale Crater dried out over time. The bottom of the image is the floor of Gale Crater, with the peak being the side of Mount Sharp.Credit: ASU Knowledge Enterprise Development (KED), Michael Northrop)
큐리오시티 로버는 2011년부터 게일 크레이터를 탐사하면서 많은 정보를 수집했습니다. 과학자들이 예상했던 것처럼 게일 크레이터는 과거 호수가 있었던 장소로 35억년 이전 따뜻하고 액체 상태의 물이 존재했던 화성의 과거를 간직하고 있습니다. 하지만 오랜 세월이 흐른 후이기 때문에 과거 있었던 일을 알아내기 위해서는 많은 연구와 현장 조사가 필요합니다. 큐리오시티는 이동 연구소로 화성에 직접 갈 수 없는 과학자들을 대신해서 현장에서 자료를 수집해 그 데이터를 지구로 전송했습니다.
캘리포니아 공대의 윌리엄 라핀 (William Rapin of Caltech)과 그 동료들은 큐리오시티가 보내온 데이터를 종합해 과거 게일 크레이터 내부에 있었을지 모르는 오아시스의 증거를 발견했습니다. 게일 크레이터는 37억년 전 발생한 거대 소행성 충돌의 결과로 생긴 지름 150km의 대형 크레이터입니다.
게일 크레이터가 생길 당시 화성에는 액체 상태의 물이 표면에 존재할 수 있는 환경이었기 때문에 크레이터 가장 자리에는 강이 생기고 바닥에는 호수가 생겼던 것으로 보입니다. 화성이 점점 건조해짐에 따라 호수는 말랐다가 다시 물이 차는 현상이 반복되면서 아래 침전물이 쌓이고 점점 바닥이 높아졌습니다. 그러다가 화성이 더 건조해진 이후에는 바람에 의해 모래와 먼지가 쌓여 게일 크레이터 안에 새로운 층을 만들었습니다. 이 모래층은 나중에 풍화되어 내부 층이 노출되게 되는데, 이 시기에 균열을 타고 안쪽에 있던 지하수가 새어 나왔던 것으로 추정됩니다. 이와 같은 현상은 지구의 사막에서도 볼 수 있습니다. (동영상 참조)
(동영상)
연구팀은 대략 150m 크기의 퇴적층인 Sutton Island에서 관련된 증거를 확인했습니다. 수톤 아일랜드는 오래전 생선된 퇴적층 위에 새로 생긴 지형으로 미네랄이 풍부한 염수가 증발한 흔적을 지니고 있습니다. 지구의 건조한 사막에서 볼 수 있는 마실 수 없는 오아시스로 남미의 사막에 있는 알티플라노 호수 (Altiplano lakes) 같은 염수 호수였던 것으로 생각됩니다. 아무튼 이 지형은 화성이 건조해진 이후에도 잠시간은 지하수 덕분에 표면에 물이 존재했음을 보여주고 있습니다. 현재는 대기 농도가 너무 낮고 기온도 낮아 액체 상태로 장시간 존재하기는 어렵습니다.
게일 크레이터에 고대 호수가 있다는 것은 여러 가지 증거를 종합할 때 거의 확실합니다. 하지만 어떤 역사가 있었는지 상세히 밝히는 것은 또 별개의 문제입니다. 큐리오시티의 활약 덕분에 과학자들은 지구에서 지질 조사를 하는 것만큼 많은 정보를 얻고 화성의 과거를 재구성할 수 있게 됐습니다.
참고
An interval of high salinity in ancient Gale crater lake on Mars, Nature Geoscience (2019). DOI: 10.1038/s41561-019-0458-8 , https://www.nature.com/articles/s41561-019-0458-8
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