(A hypothetical picture of Mars 3.6 billion years ago, when an ocean may have covered nearly half the planet. The blue areas show the depth of the ocean filled to the shoreline level of the ancient, now-gone sea, dubbed Deuteronilus. The orange star represents the landing site of the Chinese rover Zhurong. The yellow star is the site of NASA's Perseverance rover, which landed a few months before Zhurong. Credit: Robert Citron)
(Schematic showing how a series of beach deposits would have formed at the Zhurong landing site in the distant past on Mars (left) and how long-term physical and chemical weathering on the planet altered the properties of the rocks and minerals and buried the deposits. Credit: Hai Liu, Guangzhou University, China)
(On Earth, ocean tides and winds carry sediment toward the shoreline, where the sediment settles out to form a beach deposit with a characteristic dipping angle. New observations indicate that early in its history, Mars also had an open ocean with tides and wind-driven waves that deposited sediment on the beach. Credit: Hai Liu, Guangzhou University, China)
(Zhurong rover group selfie with the Tianwen-1 lander, taken by the deployable Tianwen-1 Remote Camera. Credit: China News Service)
중국은 2021년 3월 22일 첫 로버를 화성에 착륙시켰습니다. 주룽 로버(Zhurong rover)는 무게 240kg의 비교적 작은 로버로 1년 후인 2022년 5월 5일 1,921m를 이동한 후 임무를 종료했습니다. 미국 나사의 로버에 비해 활동 기간이나 거리는 인상적이지 않은 수준이지만, 그럼에도 나름의 성과를 거뒀습니다. 그리고 이제 그 과학적 성과를 논문 형태로 발표하고 있습니다.
중국 광저우 대학의 하이 리우 교수(Hai Liu, a professor with the School of Civil Engineering and Transportation at Guangzhou University)와 중국, 미국 과학자 팀은 주룽 로버의 지표 투과 레이더 (ground penetrating radar (GPR)) 데이터를 분석해 40억 년 전 이곳에 있었던 해안가의 존재를 확인했습니다.
화성 역사 초기에는 지구처럼 두꺼운 대기와 표면의 액체 상태의 물이 있었던 것으로 생각됩니다. 화성에 있는 물의 양 자체는 지구보다 작았을지 몰라도 그 양은 충분히 화성 표면의 상당 부분을 덮을 수 있는 수준이었습니다. 하지만 진짜 큰 하나의 바다가 존재했는지, 아니면 군데 군데 호수가 존재하는 방식이었는지는 알 수 없었습니다.
주룽 로버가 착륙한 유토피아 플라니티아 (Utopia Planitia)는 화성 북반구에 있는 저지대로 과거 바닷가 였던 것으로 생각됩니다. 주룽 로버의 지표 투과 레이더는 80m 아래까지 지층을 파악할 수 있는데, 여기서 과거 해안가의 흔적이 발견됐습니다.
화 해안가 지층은 지구의 해안가와 비슷한 크기의 모래 입자로 이뤄져 있는데, 이는 화성의 레골리스와는 다른 구조입니다. 더 나아가 물결 무늬의 지형은 바람이 아닌 물의 작용으로만 설명할 수 있는 지형입니다. 과거 해안가 지층을 덮고 있는 10m 정도의 층은 바람에 의해 형성된 퇴적층이지만, 그 아래는 분명 해안가에서 볼 수 있는 지층 구조입니다.
한 가지 더 흥미로운 사실은 지구의 해안가에서 흔히 볼 수 있는 것처럼 15도 정도 경사면에 있을 뿐 아니라 밀물과 썰물에 의한 차이도 존재한다는 것입니다. 작은 위성 밖에 없는 화성에 이런 조수 간만의 차이를 만든 것이 무엇일지 궁금합니다.
아무튼 지금의 화성 북반구에 큰 바다가 있었고 넓은 해안가가 존재했다면 생명체가 탄생하기에 적합한 장소였을 것입니다. 한때 화성에 생명체가 존재했다면 어쩌면 이곳에 결정적인 증거가 지층 아래 뭍혀 있을지도 모릅니다. 앞으로 집중 탐사가 필요한 지역이 아닐까 생각합니다.
참고
https://en.wikipedia.org/wiki/Zhurong_(rover)
https://phys.org/news/2025-02-ancient-beaches-testify-ocean-mars.html
Liu, Hai et al, Ancient ocean coastal deposits imaged on Mars, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2422213122. doi.org/10.1073/pnas.2422213122
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