우주의 신비

[아하! 우주] 화성의 거대 빙하…그 아래에는 뭐가 있을까?

입력 : 2017.01.12 10:02 ㅣ 수정 : 2017.01.12 10:02

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▲ 화성 북극 빙하의 단면 구조. (사진=NASA/ASI/JPL/FREAQS/PSI/SI/WUSTL)



태양계에서 극지방에 거대 빙하를 가진 행성은 지구만이 아니다. 화성 역시 '극관'이라는 거대한 빙하 지형을 가지고 있다. 지구와 다른 점은 물의 얼음뿐 아니라 이산화탄소의 얼음인 드라이아이스 성분이 풍부하다는 사실이다. 적어도 수천m 두께의 거대한 얼음이 극지방에 있다는 점에서 화성과 지구는 닮은꼴 사촌인 셈이다. 하지만 화성 극지방의 빙하 위에 착륙선을 보내기는 매우 위험해서 지금까지 상세한 탐사가 이뤄진 적은 없다.



나사의 과학자들은 직접 가서 탐사는 어려워도 위성을 이용한 탐사는 가능하다고 생각했다. 그리고 나사의 화성 탐사선인 MRO에 얼음을 투과할 수 있는 레이더 장치인 SHARAD를 탑재해 오랜 기간 화성의 북극과 남극을 선회하며 데이터를 수집했다. 2000회 이상의 관측 데이터를 모은 후 이제 과학자들은 화성 빙하의 3차원 입체 지형을 확보했다.

3차원 지형 데이터를 연구한 행성 과학 연구소의 나다니엘 푸치히와 그의 동료들은 화성의 두꺼운 빙하 아래에서 몇 가지 흥미로운 지형을 발견했다. 지구의 남극이나 그린란드 빙하처럼 화성 극관의 빙하도 아래에 숨겨진 지형이 존재하는데, 크레이터의 흔적으로 보이는 지형이 보였던 것이다.(사진)

이와 같은 지형은 과거 화성 극지방이 지금과는 달리 두꺼운 빙하가 없던 시기가 있었음을 시사한다. 오래전 형성된 크레이터가 나중에 나타난 수천m 두께의 빙하에 가려진 것이다. 동시에 빙하가 수축과 성장을 반복한 흔적도 존재한다.

과학자들은 화성이 과거 지금보다 더 추운 빙하기를 겪었던 시기도 있고 액체 상태의 물이 존재할 만큼 따뜻했던 시기도 있었다는 것을 알고 있다.

흥미로운 사실은 지구의 빙하처럼 화성의 빙하 역시 행성 기후에 큰 영향을 미치는데, 화성의 경우 드라이아이스의 빙하이므로 더 극적인 기후 변화를 유발한다는 점이다. 드라이아이스의 빙하가 이산화탄소가 되면 강력한 온실효과를 유발하기 때문이다. 이런 방식의 기후 변화는 지구에서 관찰할 수 없다. 따라서 과학자들의 관심을 불러모으고 있다.

현재는 위성 관측만 이뤄지고 있지만, 앞으로 미래에 직접 착륙선을 보내서 정확한 두께와 빙하의 특징에 대해서 연구할 필요가 있다. 아직 화성의 빙하에는 우리가 알지 못하는 많은 미스터리가 숨어있기 때문이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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