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[아하! 우주] 화성의 물은 일시에 사라지지 않았다 (연구)

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▲ 화성의 게일 분화구. 큐리오시티는 이 지역을 탐사하여 화성의 물이 일시에 사라져버린 것이 아니라는 사실을 밝혀냈다. (출처= NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS)

한때 출렁이는 바다를 갖고 있었던 화성의 물이 한꺼번에 말라버리지 않았다는 새로운 연구결과가 발표되었다. 오늘날처럼 건조한 행성이 되기 전에 화성은 건조한 시기와 습한 시기를 반복하는 변동을 겪었다고 이 연구는 결론 지었다.

이전 연구에 따르면, 화성은 한때 지구 대서양의 절반 정도의 수량으로 온 지표를 뒤덮는 바다를 가지고 있었던 것으로 알려졌다. 그러나 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 이 붉은 행성은 현재 지구상에서 가장 건조한 칠레의 아타카마 사막의 가장 건조한 지역보다 천 배 이상 건조한 것으로 알려졌다.

화성이 어떻게 이처럼 극도로 건조한 행성이 되어버렸는지 밝히기 위해 과학자들은 화성에 있는 NASA의 큐리오시티 탐사선이 수집한 데이터를 분석했다. 이 탐사 로버는 현재 너비 154km인 게일 분화구 중심에 솟은 약 5.5km 높이의 거대한 샤프 산 기슭을 탐사하고 있다.

공식적으로 아이올리스 몬스(Aeolis Mons)로 알려진 샤프 산은 "바람과 물에 의해 퇴적된 암석들이 만든 거대한 산괴"라고 프랑스 툴루즈 대학 행성 과학자 윌리엄 라핀이 스페이스닷컴에 말했다. 이전 연구는 화성이 습한 상태에서 건조한 상태로 바뀌는 36억 년 전 헤스페리아 시대에 기반한 것이다. 

화성 궤도를 도는 우주선은 샤프 산 경사면의 광물 성분에 대한 단서를 제공한 바 있으며, 이제 라핀과 그의 동료들은 큐리오시티의 화학실험-카메라 복합체의 원격 마이크로-이미저 망원경을 사용하여 샤프 산의 가파른 지역을 조사한 결과 고대 화성에 대한 새로운 통찰을 얻어냈다.

방대한 시간에 걸쳐 일어났던 지질학적 사건은 암석층이나 지층을 퇴적시킬 수 있다. 예컨대 화산 폭발은 얇은 재나 두꺼운 용암층을 쌓을 수 있다. 과학자들은 지층을 분석하여 그것을 생성한 사건을 추론함으로써 한 지역 또는 전체 행성의 고대 역사를 밝혀낼 수 있는 것이다.

과학자들은 약 850m 두께의 퇴적층에 초점을 맞추었다. 샤프 산의 바닥은 호수와 관련이 있을 가능성이 높은 300m 두께의 진흙으로 이루어져 있다.

▲ 샤프 산의 경사면에 대한 이 그림은 큐리오시티 탐사선이 탐험한 다양한 유형의 지형을 보여준다. 화학실험-카메라 복합체 망원경의 이미지 (모자이크 A와 B)로 관찰된 퇴적 구조물은 이들이 형성되었던 고대 환경에 대한 단서를 보여준다. (출처 : NASA / JPL-Caltech / MSSS / CNES / CNRS / LANL / IRAP / IAS / LPGN)

연구자들은 긴 건조 기간 동안 바람에 날리는 모래 언덕에 의해 침식될 가능성이 있는 약 150m 두께의 넓은 침식층을 확인했다. 그런 다음 과학자들은 강이 범람해서 만드는 전형적인 퇴적물인 약 400m 두께의 밝고 어두운 암석층이 번갈아 나타나는 것을 확인하고 습한 상태의 반복적인 출현을 표시했다.

"우리는 마운드의 퇴적 구조에 기록된 기후 변화를 볼 수 있었다"라고 라핀은 밝혔다. 과학자들은 4월 8일(현지시간) '지올로지' 저널에 온라인판에 그들의 발견을 자세히 설명했다.

이전 연구에 따르면, 화성의 물은 약 30억 년 전에 완전히 말라버렸다고 한다. 이 새로운 발견은 화성의 기후가 완전히 건조되기 전, 풍부한 수량의 강과 호수가 존재하던 시기와 건조한 시기가 교차되는 대규모 변동을 겪었음을 보여준다.



큐리오시티는 샤프 산 기슭을 올라 다양한 암석층을 드릴로 파헤칠 예정이다. 이 같은 작업은 건기의 모래 언덕이 소금이나 규산염 입자로 만들어졌는지를 밝혀낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.

라핀은 "그것이 무엇으로 만들어졌는지 알아낸다면 기후 변동의 원인을 이해하는 데 도움이 될 수 있다"라고 밝혔다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 

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