(The fractures of the Cerberus Fossae landscape, located in the vast plain Elysium Planitia on Mars, cut through hills and craters, indicating their relative youth. A new study providing the most detailed three-dimensional map of volcanic features in this area paints a picture of Mars as planet with a much more tumultuous geologic past than previously thought. Credit: ESA/DLR/FU Berlin)
(This image taken by the European Space Agency's Mars Express orbiter shows an oblique view focusing on one of the vast lava flows in Elysium Planitia. Credit: ESA/DLR/FU Berlin)
화성은 지질학적으로는 죽은 행성입니다. 지구보다 훨씬 작은 크기로 인해 내부 에너지가 많지 않아 판구조 활동이 없으며 이로 인해 지각판도 이동하지 않습니다.
과거 한 자리에서 지속적으로 분출이 이뤄진 탓에 올림푸스산처럼 높이 27km의 거대한 화산은 존재하지만, 현재는 분출이 없는 휴화산 상태입니다. 과학자들은 화성의 다른 곳에서도 지구처럼 분출하는 화산을 발견하지 못했습니다.
하지만 비교적 최근에 분출했던 화산 지형은 존재합니다. 애리조나 대학의 요아나 보이그트와 크리스토퍼 해밀턴 (Joana Voigt and Christopher Hamilton at UArizona's Lunar and Planetary Laboratory)은 화성 지형 관측 데이터와 투과 레이더 자료를 종합해 생각보다 최근까지 화산 활동과 용암 분출이 이뤄졌다는 증거를 발견했습니다.
연구팀은 나사의 화성 탐사선인 MRO의 지형 및 고도 데이터와 마스 글로벌 서베이어에 탑재된 지표 투과 레이더인 SHARAD 데이터를 통해 지난 1억 2000만 년 동안 화성 표면에서 형성된 화산 및 용암 지형을 조사했습니다.
연구팀은 생각보다 많은 40개의 화산 활동 증거를 확인했는데, 그 가운데 가장 대규모 용암 분출이 있었던 장소는 엘리시움 평야 (Elysium Planitia) 남쪽에 있는 아사바스카 계곡 (Athabasca Valles)입니다. 여기에는 4000㎦의 막대한 용암이 분출되었던 흔적이 있습니다. 엘리시움 평야는 화성에 적도에 걸친 큰 평야로 화성에서 두 번째로 큰 화산 지대인 엘리시움 화산 지대 남쪽에 위치해 있습니다.
(엘리시움 평야. Location of Elysium Plantia on Mars, ESA, CC BY-SA IGO 3.0 )
연구팀은 이곳에서 불과 100만 년 전에도 용암 분출이 이뤄졌다고 보고 있습니다. 대부분 수십 억 년 전 형태를 보전한 화성의 지형 가운데 매우 새로운 지형인 셈입니다. 연구팀은 이렇게 용암 분출이 이뤄지고 화산 활동이 이뤄졌을 때 얼음이 녹으면서 액체 상태의 물이 땅속이나 표면에 일시적으로 존재할 수 있었을 것으로 보고 있습니다. 만약 그렇다면 다음 화성 탐사의 흥미로운 목표가 될 것입니다.
최근까지 화산활동이 멈춘게 아니라면 다음 분출은 언제가 될지 역시 흥미로운 주제일 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2023-12-volcanism-mars-reveals-planet-previously.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Elysium_Planitia
J. R. C. Voigt et al, Revealing Elysium Planitia's Young Geologic History: Constraints on Lava Emplacement, Areas, and Volumes, Journal of Geophysical Research: Planets (2023). DOI: 10.1029/2023JE007947
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