(The bright white region of this image shows the icy cap that covers Mars’ south pole, composed of frozen water and frozen carbon dioxide. Credit: ESA/DLR/FU Berlin/Bill Dunford)
(The European Space Agency’s Mars Express flies over the red planet in this illustration. Credit: ESA/NASA/JPL-Caltech)
(The colored dots represent sites where bright radar reflections have been spotted by ESA’s Mars Express orbiter at Mars’ south polar cap. Credit: ESA/NASA/JPL-Caltech)
2018년 유럽 우주국의 과학자들은 화성 남극 극관 빙하 아래에 액체 상태의 물이 있을지 모른다는 연구 결과를 발표했습니다. 화성의 남극/북극에는 물의 얼음과 드라이아이스가 있는데, 이 가운데 물의 얼음은 지구의 남극과 북극 빙하에서 볼 수 있듯이 지열과 마찰열에 의해 녹아 빙하 아래 기반암에 고여 호수를 형성할 수 있습니다. 이론적으로 보면 화성에 빙하 아래 호수 (subglacial lake)가 있을 가능성은 충분한 셈입니다.
나사 제트 추진 연구소 (JPL)의 과학자들은 마스 익스프레스 (Mars Express) 탐사선의 마시스 MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) 탐사 장치를 이용해서 화성의 남극 아래 얼마나 많은 빙하 호수가 있을지 조사했습니다. 마시스는 기본적으로 지표 아래를 뚫고 지질을 조사하는 레이더로 레이더가 지표에 흡수된 후 반사되는 정도를 토대로 지질학적 특성을 조사합니다.
연구팀은 마시스가 15년간 수집한 44000개의 데이터셋을 분석해 수십 개에 달하는 밝은 레이더 반사 신호를 확인했습니다. 이 신호가 100% 호수라고 확신할 순 없지만, 가능성 높은 위치를 알아낸 것입니다. 미래 화성의 극지방에 탐사선을 보낼 때 아무 장소에 보내는 대신 빙하 아래 숨겨진 호수가 있을 것 같은 장소에 착륙시키면 이에 대한 보다 상세한 증거를 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다.
한 가지 흥미로운 부분은 일부 지점은 생각보다 얕고 추운 장소에 있다는 사실입니다. 예를 들어 1.6km 정도 깊이에 있는 한 지점은 온도가 영하 63도 정도로 추정됩니다. 따라서 액체 상태의 물이 존재할 수 없는 위치지만, 연구팀은 가능성이 있다고 보고 있습니다. 부동액 역할을 할 짠 미네랄이 섞여서 어는 점이 낮아졌거나 혹은 바로 아래 온천이나 화산 같은 열원이 있다면 얼음을 녹일 수 있기 때문입니다. 아무튼 상대적으로 얕은 깊이라면 드릴로 뚫고 탐사하기가 훨씬 수월할 것입니다.
액체 상태의 물이 있고 여기에 에너지원이 존재한다면 고대 화성 생명체가 여기에 생존하고 있을지 모릅니다. 앞으로 화성 남극의 빙하 아래 호수가 매우 중요한 탐사 목표가 될 것으로 생각합니다.
참고
https://phys.org/news/2021-06-mars-underground.html
Aditya R. Khuller et al, Characteristics of the Basal Interface of the Martian South Polar Layered Deposits, Geophysical Research Letters (2021). DOI: 10.1029/2021GL093631
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