태양계 이야기 1148 - 화성 지표 아래 얼음의 물이 있다

 

(Credit: Unsplash/CC0 Public Domain)

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(This crater on Mars' surface has been reshaped over time as underground ice turned directly into vapor, a process called sublimation. The softened edges, especially on the sun-facing slope, are strong evidence of ice just below the surface, according to Erica Luzzi, a planetary geologist and Ole Miss postdoctoral researcher. Credit: University of Mississippi)

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미래 화성 유인 탐사의 주요 목표 중 하나는 물을 확인하고 채취하는 것입니다. 화성 표면은 건조하지만 지표 아래에는 얼음 형태의 물이 약간이라도 포함되어 있을 것으로 예상되고 있습니다. 하지만 그 양과 깊이에 대한 예측은 모두 제각각이고 가장 유망한 장소 역시 의견이 일치하진 않고 있습니다. 화성의 극관은 드라이아이스 아래 물의 얼음이 있는 구조로 오히려 채취가 어려울 수 있습니다.

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미시시피 대학의 행성 지질학자인 에리카 루찌 (Erica Luzzi, a planetary geologist and postdoctoral researcher in the Mississippi Mineral Resources Institute)와 동료들은 나사의 MRO의 고해상도 카메라인 HiRISE 데이터를 분석해 화성에서 물을 채취할 수 있는 유망한 장소를 조사했습니다.

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연구팀은 화성 중위도 지역인 아마조니스 평야 (Amazonis Planitia)를 지목했는데, 태양 에너지를 받기에 적당한 위도이면서도 얼음 상태의 물이 지표 아래 존재할 정도로 온도가 충분히 낮은 지역이기 때문입니다.

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연구팀은 HiRISE 이미지를 분석해서 얼음이 노출된 크레이터와 아래의 얼음의 존재를 시사하는 다각형 모양의 지형을 확인했습니다. 연구팀은 비교적 지표에 가까운 곳에 얼음 입자들이 존재힐 것으로 예측했습니다.

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실제로 얼음이 있다면 혹시 있을지도 모르는 화성 생명체의 증거가 있을지도 모르기 때문에 중요한 샘플이 될 것입니다. 그리고 화성 표면에서 유인 탐사를 하고 유인 기지를 건설하기 위해 필요한 물을 공급할 수 있습니다. 마지막으로 물을 분해해 산소와 수소를 만들어 우주선 연료로 사용할 수 있습니다.

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다만 연구팀은 실제로 물이 있을지, 그리고 있다면 얼마만큼 깊은 곳에 얼마니 있는지를 직접 조사해봐야 한다는 점을 지적했습니다. 위성 사진만으로 추정하기에는 한계가 있으며 드릴로 시추할 수 있는 형태의 탐사선이 필요합니다.

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2028년 발사 예정인 유럽 - 미국의 엑소마스 탐사선의 로잘린드 프랭클린 (Rosalind Franklin) 로버는 당초 계획한 드릴은 취소됐지만, 대신 지표 아래 얼음을 탐사할 수 있는 장비를 갖춰 이 문제에 대한 결정적인 답을 줄지도 모릅니다. 앞으로 탐사 결과가 주목됩니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-06-small-life-mars.html

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Erica Luzzi et al, Geomorphological Evidence of Near‐Surface Ice at Candidate Landing Sites in Northern Amazonis Planitia, Mars, Journal of Geophysical Research: Planets (2025). DOI: 10.1029/2024JE008724

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