(A cutout of the Martian interior beneath NASA's Insight lander. The top 5 kilometers of the crust appear to be dry, but a new study provides evidence for a zone of fractured rock 11.5-20 km below the surface that is full of liquid water—more than the volume proposed to have filled hypothesized ancient Martian oceans. Credit: James Tuttle Keane and Aaron Rodriquez, courtesy of Scripps Institute of Oceanography)
30억 년 전 화성에는 바다를 채울 만큼 상당한 양의 물이 존재했습니다. 과학자들은 그 물이 어디로 사라졌는지 궁금해왔습니다. 일부는 분명 극지방에 얼음 형태로 남아 있지만, 그 양이 얼마 되지 않기 때문에 상당 부분이 우주로 달아났거나 땅속에 숨어 있을 것으로 생각해 왔습니다.
스크립스 해양학 연구소의 바샨 라이트 (Vashan Wright)와 UC 버클리의 마이클 만가, 스크립스의 매티어스 모즈펠드 (Michael Manga of UC Berkeley, Matthias Morzfeld of Scripps Oceanography)는 화성 탐사선 인사이트의 지진파 데이터를 분석해 화성 지각 깊은 곳에 상당한 양의 물이 숨어 있다는 연구 결과를 발표했습니다.
2018년부터 화성에서 관측을 시작한 인사이트는 본래 목표인 2년을 훌쩍 넘겨 2022년까지 거의 4년 동안 지진파 데이터를 수집했으며 최대 진도 5에 이르는 1319건의 지진파 데이터를 지구로 전송했습니다. 화성은 지구처럼 지질 활동이 활발한 행성은 아니지만, 운석 충돌이나 산사태, 단층에 의한 지진이 끊임없이 발생해 과학자들에게 적지 않은 정보를 제공했습니다.
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이번 연구에서 과학자들은 화성 지각 11.5km에서 20km의 지하에 화성 표면을 1-2km 깊이로 채울 수 있는 양의 물이 있다는 증거를 발견했습니다. 생각보다 더 깊은 곳에 물이 숨어 있는 셈인데, 화성이 지금보다 따뜻했던 시절 지각의 균열을 타고 깊숙히 들어간 것으로 보입니다. 이런 현상은 지구에서도 볼 수 있지만, 지구는 지각 활동이 활발해 지각에 있는 물이 표면으로 순환하는 반면 화성에서는 이와 같은 과정이 멈춰 지표가 매우 건조해 진 것으로 생각됩니다.
아무튼 깊이 때문에 이번에 발견한 물은 실제로 미래 화성 식민지에서 사용하기는 어려울 것으로 보입니다. 연구용으로 일부를 채취하는 일조차 사실 쉽지 않습니다. 지구에서도 1km 이상 지각을 뚫는 일은 상당한 노력을 필요로 하기 때문입니다. 다만 미래에 더 상세한 지진파 데이터를 수집한다면 화성 지각의 물의 분포를 더 자세히 알 수 있고 이 가운데 우리가 쉽게 접근할 수 있는 지하수층에 대한 정보도 얻을 수 있지 않을까 생각합니다.
참고
https://phys.org/news/2024-08-scientists-oceans-mars-deep.html
Wright, Vashan, Liquid water in the Martian mid-crust, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2409983121. doi.org/10.1073/pnas.2409983121
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