화성의 달 포보스 ‘미스터리 줄무늬’ 원인은 구르는 돌?

화성은 두 개의 작은 위성을 지니고 있다. 하지만 작다고 해서 이들이 지닌 미스터리까지 작은 것은 아니다. 포보스의 경우 가장 긴 지름이 27km에 불과한 작은 위성이지만, 지름 9km에 달하는 스티크니(Stickney) 크레이터를 지니고 있으며 표면에는 그 생성 원인을 알 수 없는 독특한 줄무늬 같은 지형이 있다. 길게 파인 도랑 같은 줄무늬는 깊이와 길이가 모두 다르며 대부분 한쪽이기는 하지만 완전히 평행하지 않고 일부는 겹치거나 교차해 생성 시기가 달랐을 가능성을 보여준다.

1970년대 화성 탐사선의 활약으로 이 지형을 확인한 과학자들은 다른 위성에서는 보기 힘든 지형의 비밀을 풀기 위해 다양한 가설을 내놨다. 가장 쉽게 설명할 수 있는 이론은 스티크니 크레이터 형성 당시 위성이 파괴될 정도의 큰 균열이 생긴 흔적이라는 것이다. 하지만 지형의 형태로 봤을 때는 가능성이 떨어지는 설명이다. 70년대 나온 다른 대안적 설명은 스티크니 크레이터 형성 당시 나온 바위가 구르면서 형성된 지형이라는 설명이다. 이 역시 검증이 어려운 건 마찬가지다.

브라운 대학의 켄 람슬리와 동료들은 구르는 바위 모델(rolling boulder model) 가설을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 실제로 스티크니 크레이터에서 나온 큰 바위들이 표면을 구르면서 이런 형태의 지형을 만들 수 있는지 시뮬레이션한 것이다. 포보스의 중력은 매우 약하기 때문에 큰 바위도 쉽게 먼 거리를 굴러갈 수 있다. 일부는 우주로 튕겨 나갔다가 한참을 나가 다시 표면에 떨어질 수도 있다. 시뮬레이션 결과는 구르는 바위 모델이 포보스의 줄무늬 지형을 잘 설명하는 것으로 나타났다.

이는 구르는 바위 모델을 지지하는 결과지만, 확답을 얻기 위해서는 시뮬레이션으로는 부족할 수 있다. 가장 좋은 방법은 포보스에 탐사선을 보내 표면 지형과 과거 이 지형을 만든 것으로 보이는 바위를 찾는 것이다. 바위의 표면 흔적과 지형에 남은 흔적을 조사하면 보다 확실한 증거를 찾을 수 있을 것이다. 그러나 아쉽게도 2012년 포보스와 화성을 향해 발사된 러시아 탐사선 포보스-그룬트(Phobos-Grunt)는 발사에 실패해 지구로 추락했다.

하지만 언제나 그렇듯이 인류는 탐험을 멈추지 않을 것이다. 언젠가 다시 포보스에 탐사선을 보내 작지만 흥미로운 수수께끼를 간직한 위성을 탐사할 기회가 있을 것이고 구르는 돌의 미스터리 역시 검증될 날이 올 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com