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화성
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화성
火星 | Mars |
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기호
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♂
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구분
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내행성/외행성
지구형 행성 |
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평균 지름
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6,779 ±0.2km
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표면적
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1.4437×108km²
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질량
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6.4174×1023 kg
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궤도 장반경
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1.5237 AU
227,939,366km 760 광초 |
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원일점
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1.6660 AU
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근일점
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1.3814 AU
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이심률
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0.0934
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궤도 경사각
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1.850° (황도면 기준)
5.65° (태양 적도 기준) |
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공전 주기
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686.971일
670 화성일 |
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자전 주기
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24시간 37분 22초
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자전축 기울기
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25.19°
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대기압
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0.6~1.0kPa
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대기 조성
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이산화 탄소 95.72%
질소 2.7% 아르곤 1.6% 산소 0.2% 일산화탄소 0.07% 수증기 0.03% 일산화질소 0.03% |
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평균 온도
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210K(섭씨 -63도)
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최고 온도
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308K(섭씨 35도)
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최저 온도
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97K~130K(섭씨 -143~-176도)
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표면 중력
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0.376G
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겉보기 등급
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+1.6 ~ -3.0
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위성
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2개 (포보스, 데이모스)
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별칭
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형혹(熒惑)
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1. 개요
火星 / Mars화성은 태양계의 네 번째 행성으로, 산화철로 인한 붉은 빛이 감도는 사막 지형을 가지고 있다.
지구를 제외한 태양계 내 모든 행성 중 표면 탐사가 가장 많이 이루어진 행성이며, 물의 존재가 확인되고 테라포밍의 가능성이 점쳐지는 등 인류 문명의 우주 개발에서 중요한 역할을 맡게 될 것으로 여겨지는 천체이다.
화성 표면에 생명체의 존재 가능성이 과거부터 논의되고는 있으나 아직까지 화성에서 생명체는 발견되지 않았다.
애초에 표면온도도 평균수치가 지구의 남극 수준으로 낮은데다가 대기도 희박하고 태양풍을 막아주는 행성의 자기장도 약해서 고등 생명체가 살기에는 여전히 혹독한 환경이고, 생명체가 만약 존재한다고 쳐도 미생물정도일 것이다.
다.
지구를 제외한 태양계 내 모든 행성 중 표면 탐사가 가장 많이 이루어진 행성이며, 물의 존재가 확인되고 테라포밍의 가능성이 점쳐지는 등 인류 문명의 우주 개발에서 중요한 역할을 맡게 될 것으로 여겨지는 천체이다.
화성 표면에 생명체의 존재 가능성이 과거부터 논의되고는 있으나 아직까지 화성에서 생명체는 발견되지 않았다.
애초에 표면온도도 평균수치가 지구의 남극 수준으로 낮은데다가 대기도 희박하고 태양풍을 막아주는 행성의 자기장도 약해서 고등 생명체가 살기에는 여전히 혹독한 환경이고, 생명체가 만약 존재한다고 쳐도 미생물정도일 것이다.
다.
2. 물리적 특성
화성의 자전주기는 약 24시간 37분으로, 24시간인 지구와 비슷하며, 공전주기는 약 687일로, 지구보다 약 1.88배 길다.
남극과 북극에는 극관이라는 거대한 드라이아이스 덩어리가 있으며, 이는 여름에는 작아지고 겨울에는 커진다.
지구에서 관측할 수 있는 천체 중 달과 금성, 그리고 목성 다음으로 밝다.
단, 충에 위치한 경우 목성보다 겉보기 등급이 미세하게 더 낮다.
표면에 산화철이 많아 붉게 빛나며, 지구에서 육안으로 보기에도 유독 주황빛을 띠어 다른 천체와 쉽게 구분된다.
베텔게우스와 같이 지구 대기 안에서 붉으면 그저 붉게 보이는 별이 있지 화성과 같이 아주 밝게 빛나는 주황색 별은 상당히 흔치 않기 때문이다.
대기권은 이산화 탄소와 소량의 질소와 아르곤, 그리고 극미량의 산소로 구성되어 있다.
의외로 화성 대기에서 산소의 비율은 지구 대기의 이산화 탄소 비율보다 높으나, 화성 지표의 기압이 0.0063기압 밖에 되지 않는 관계로 생명체가 호흡하기에는 부적합하다.
0.0063기압은 지구상에서 해발 80km 정도의 고도에 해당되는 기압으로 거의 진공 상태나 다름없는 정도라 공기가 존재한다고는 거의 볼 수 없는 정도다.
공기가 거의 없기 때문에 평균 온도는 영하 63도로 낮고 너무 낮은 기압으로 인해 물이 끓는 온도가 섭씨 27도밖에 되질 않아 물로 구성된 생명체가 살 수 없는 환경이다.
화성에 대기가 희박해 진 이유는 태생적으로 작은 질량으로 인해 중력이 약해 산소와 같이 분자량이 작은 기체를 많이 잡아둘 수 없음과 동시에 화성의 핵이 지질학적으로 식어버린 상태이기 때문에 행성 자기장이 지구 자기장의 1/800에 불과하기 때문이다.
이렇게 약한 자기장으로는 태양풍으로부터 행성을 보호할 수가 없어 태양풍으로 인해 화성의 대기가 거의 다 날아가 버려 화성에는 공기가 거의 존재하지 않는 상태가 되었다.
행성의 자기장은 대개 행성 핵에 존재하는 철이 행성의 자전에 의해 회전하면서 생긴다.
그런데 화성의 자전 속도 자체는 지구와 거의 같지만, 어째서인지 그 자기장은 자전 속도가 약 58일인 수성이나 약 243일에 불과한 금성만큼이나 미약하다.
이는 화성 핵에 존재하는 철의 양이 상당히 적다는 증거로 볼 수도 있다.
화성 탐사선의 고지자기 연구에 따르면 약 4억 년 전까지는 화성에도 약한 행성 자기장이 있었다고 한다.
즉 이 당시에도 화성 핵에 활동하는 철이 있기는 했지만 강력한 자기장을 형성할 수 있는 수준의 액체 상태는 아니었던 것이다.
화성의 핵은 반지름이 1,810~1,860km 수준인데, 이는 지구 핵의 절반 크기이다.
화성의 지름이 지구 지름의 절반 정도인 점을 감안하면 핵의 비율은 서로 비슷한 셈이다.
다만 화성은 지구보다 밀도가 낮은 행성이기 때문에 핵에 가벼운 물질이 많이 포함되어 있는, 다시말해 철과 같은 무거운 물질이 적은 것으로 추측되고 있다.
쾰른 대학의 브리지테 크나프마이어-엔드런 박사가 이끄는 연구팀은 지진파의 이동 속도를 통해 화성의 지각이 몇 개의 층으로 구성되어 있다는 사실을 확인했다.
가장 상부 층은 지표에서 8(±2) km 깊이에 있으며 20(±5) km 깊이까지 두 번째 층이 있었다는 연구 결과를 발표했다.
인사이트 탐사선이 조사한 200ｍ까지의 지층 구조를 분석한 결과 엘리시움 평원이 표면에서 3ｍ까지 모래가 주성분인 레골리스로 덮여있고 그 아래로는 15ｍ에 걸쳐 굵은 덩어리들이 쌓여있다.
이 지층은 운석 충돌로 하늘로 분출됐다가 다시 가라앉은 돌덩어리가 형성한 것으로 분석됐다.
그 밑으로는 약 150ｍ 걸쳐 용암이 흐르다 식어 굳어진 현무암층이 형성돼 있고, 30∼40ｍ에 걸친 퇴적암층으로 이어지는 것으로 나타났다.
다.
남극과 북극에는 극관이라는 거대한 드라이아이스 덩어리가 있으며, 이는 여름에는 작아지고 겨울에는 커진다.
지구에서 관측할 수 있는 천체 중 달과 금성, 그리고 목성 다음으로 밝다.
단, 충에 위치한 경우 목성보다 겉보기 등급이 미세하게 더 낮다.
표면에 산화철이 많아 붉게 빛나며, 지구에서 육안으로 보기에도 유독 주황빛을 띠어 다른 천체와 쉽게 구분된다.
베텔게우스와 같이 지구 대기 안에서 붉으면 그저 붉게 보이는 별이 있지 화성과 같이 아주 밝게 빛나는 주황색 별은 상당히 흔치 않기 때문이다.
대기권은 이산화 탄소와 소량의 질소와 아르곤, 그리고 극미량의 산소로 구성되어 있다.
의외로 화성 대기에서 산소의 비율은 지구 대기의 이산화 탄소 비율보다 높으나, 화성 지표의 기압이 0.0063기압 밖에 되지 않는 관계로 생명체가 호흡하기에는 부적합하다.
0.0063기압은 지구상에서 해발 80km 정도의 고도에 해당되는 기압으로 거의 진공 상태나 다름없는 정도라 공기가 존재한다고는 거의 볼 수 없는 정도다.
공기가 거의 없기 때문에 평균 온도는 영하 63도로 낮고 너무 낮은 기압으로 인해 물이 끓는 온도가 섭씨 27도밖에 되질 않아 물로 구성된 생명체가 살 수 없는 환경이다.
화성에 대기가 희박해 진 이유는 태생적으로 작은 질량으로 인해 중력이 약해 산소와 같이 분자량이 작은 기체를 많이 잡아둘 수 없음과 동시에 화성의 핵이 지질학적으로 식어버린 상태이기 때문에 행성 자기장이 지구 자기장의 1/800에 불과하기 때문이다.
이렇게 약한 자기장으로는 태양풍으로부터 행성을 보호할 수가 없어 태양풍으로 인해 화성의 대기가 거의 다 날아가 버려 화성에는 공기가 거의 존재하지 않는 상태가 되었다.
행성의 자기장은 대개 행성 핵에 존재하는 철이 행성의 자전에 의해 회전하면서 생긴다.
그런데 화성의 자전 속도 자체는 지구와 거의 같지만, 어째서인지 그 자기장은 자전 속도가 약 58일인 수성이나 약 243일에 불과한 금성만큼이나 미약하다.
이는 화성 핵에 존재하는 철의 양이 상당히 적다는 증거로 볼 수도 있다.
화성 탐사선의 고지자기 연구에 따르면 약 4억 년 전까지는 화성에도 약한 행성 자기장이 있었다고 한다.
즉 이 당시에도 화성 핵에 활동하는 철이 있기는 했지만 강력한 자기장을 형성할 수 있는 수준의 액체 상태는 아니었던 것이다.
화성의 핵은 반지름이 1,810~1,860km 수준인데, 이는 지구 핵의 절반 크기이다.
화성의 지름이 지구 지름의 절반 정도인 점을 감안하면 핵의 비율은 서로 비슷한 셈이다.
다만 화성은 지구보다 밀도가 낮은 행성이기 때문에 핵에 가벼운 물질이 많이 포함되어 있는, 다시말해 철과 같은 무거운 물질이 적은 것으로 추측되고 있다.
쾰른 대학의 브리지테 크나프마이어-엔드런 박사가 이끄는 연구팀은 지진파의 이동 속도를 통해 화성의 지각이 몇 개의 층으로 구성되어 있다는 사실을 확인했다.
가장 상부 층은 지표에서 8(±2) km 깊이에 있으며 20(±5) km 깊이까지 두 번째 층이 있었다는 연구 결과를 발표했다.
인사이트 탐사선이 조사한 200ｍ까지의 지층 구조를 분석한 결과 엘리시움 평원이 표면에서 3ｍ까지 모래가 주성분인 레골리스로 덮여있고 그 아래로는 15ｍ에 걸쳐 굵은 덩어리들이 쌓여있다.
이 지층은 운석 충돌로 하늘로 분출됐다가 다시 가라앉은 돌덩어리가 형성한 것으로 분석됐다.
그 밑으로는 약 150ｍ 걸쳐 용암이 흐르다 식어 굳어진 현무암층이 형성돼 있고, 30∼40ｍ에 걸친 퇴적암층으로 이어지는 것으로 나타났다.
다.
3. 화성의 역사
4. 지형
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화성의 자연지리
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4.1. 올림푸스 화산
궤도에서 관측한 올림푸스 산화성의 표면에는 태양계에서 가장 거대한 산으로 뽑히는 올림푸스 화산이 있다.
지구의 산과는 비교가 안될 정도로 거대한 화산으로, 최고 높이는 21~26km로 밝혀졌다.
자세한 사항은 해당 문서로.다.
지구의 산과는 비교가 안될 정도로 거대한 화산으로, 최고 높이는 21~26km로 밝혀졌다.
자세한 사항은 해당 문서로.다.
5. 위성
화성의 위성데이모스 · 포보스위성으로 포보스(Phobos)와 데이모스(Deimos)가 있다.
두 위성은 지구의 달과 사뭇 다른데, 모양도 구형이 아니고, 평균 반지름도 각각 11 km, 6 km정도로 작다.
어디서 굴러 들어온 돌덩이 수준이라, 이 두 위성은 화성의 인력에 끌려온 소행성으로 여겨진다.
다만 직접적인 포획 위성이라기에는 화성과 상당히 가깝고 무엇보다 두 위성의 궤도 경사가 화성 적도면에 상당히 가깝다.
때문에 이 두 위성 역시 지구와 달처럼 대규모 충돌로 생겼다는 설이 있다.
크기가 작아서 지구와 훨씬 더 멀리 떨어져 있는 토성과 목성의 위성이 발견된 이후인 1877년에야 발견되었다.
미국의 천문학자 아사프 홀이 찾다찾다 포기하려 했는데 아내 스티크니의 격려를 받고 겨우 발견했다는 일화가 있다.
그래서 포보스의 크레이터 중 가장 큰 크레이터에 '스티크니'라는 이름이 붙여져 있다고 한다.
둘의 이름은 아레스의 자식들로, 전쟁에 항상 데리고 다녔다는 두 신에서 따왔다.
놀랍게도 이 두 위성은 발견 150년 전에 걸리버 여행기에서 이미 언급된 바가 있다.
그들은 화성 주위를 도는 2개의 위성을 발견했는데, 그중에서 화성 쪽에 좀 더 가까운 것은 화성의 중심에서부터 화성 직경의 세 배 정도 되는 거리를 유지하고 바깥쪽에 있는 위성은 다섯 배 되는 거리를 유지한다는 사실도 알았다.
앞의 위성은 10시간마다 한 번씩 화성을 회전하고, 뒤의 위성은 21시간 반마다 회전한다는 사실 역시 알았다.
그러므로 그 위성들의 주기의 제곱은 화성의 중심에서부터의 거리의 세 제곱에 거의 가깝다.
그러한 사실은 화성이 다른 천체들과 마찬가지로 중력의 힘으로 움직인다는 사실을 말해준다.
과거에는 화성과 비교적 가까운 포보스는 화성의 인력에 끌려들어가 3~5천만 년 후에는 화성과 충돌한다고 예상되었으나, 최근 연구 결과에 따르면 포보스는 화성의 조석력을 견디지 못해 2~4천만 년 후에 산산조각이 나서 화성 둘레에 고리를 형성할 것이라고 한다.
스위스 취리히 연방공과대학(ETH 취리히) 지구물리학 연구소의 박사과정 대학원생 아미르호세인 바게리가 이끄는 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 약 10억~27억 년 전에 화성 근처에 있던 위성이 다른 천체와 부딪혀 쪼개지면서 남게 된 것이 포보스와 데이모스라는 연구 결과를 내놓았다.
두 위성이 얼마나 화성과 가깝냐면, 포보스는 화성에서 9,400km 떨어져 있고, 데이모스는 화성에서 23,500 km 떨어져 있다.
달이 지구와 384,400km가 떨어져 있고, 지구의 정지궤도가 36,000km인 것과 비교하면 정말 코앞에 있는 셈포보스는 태양계 전체 위성 중 행성을 공전하는 위성으로서는 모천체로부터 가장 가까이 있다.
두 번째로 가까운 위성이 데이모스. 소행성의 위성까지 포함하면 2004 FG11로부터 불과 250 미터 떨어진 거리를 공전하는 위성 S/2012 (363599) 1도 있다.
물론 모천체인 2004 FG11와 그 위성의 크기는 150, 80 m 정도이다.
소련이 이 포보스가 정말 소행성 출신인지 여부 등을 탐사하기 위해 탐사선 포보스 1, 2호를 발사했는데, 아쉽게도 두 탐사선 모두 중간에 통신이 두절되었다.
러시아 연방이 들어선 후 2012년에는 포보스에 착륙해 샘플을 채취하고 지구로 회수하는 복잡한 미션을 위해 포보스 그룬트라고 명명된 탐사선을 쏘아올렸지만 발사체 실패로 정상 궤도에 진입하지 못하고 태평양에 다시 추락해버렸다.
러시아는 2022년에 새로운 포보스 그룬트를 쏘아올려 재도전 했다.
두 위성은 지구의 달과 사뭇 다른데, 모양도 구형이 아니고, 평균 반지름도 각각 11 km, 6 km정도로 작다.
어디서 굴러 들어온 돌덩이 수준이라, 이 두 위성은 화성의 인력에 끌려온 소행성으로 여겨진다.
다만 직접적인 포획 위성이라기에는 화성과 상당히 가깝고 무엇보다 두 위성의 궤도 경사가 화성 적도면에 상당히 가깝다.
때문에 이 두 위성 역시 지구와 달처럼 대규모 충돌로 생겼다는 설이 있다.
크기가 작아서 지구와 훨씬 더 멀리 떨어져 있는 토성과 목성의 위성이 발견된 이후인 1877년에야 발견되었다.
미국의 천문학자 아사프 홀이 찾다찾다 포기하려 했는데 아내 스티크니의 격려를 받고 겨우 발견했다는 일화가 있다.
그래서 포보스의 크레이터 중 가장 큰 크레이터에 '스티크니'라는 이름이 붙여져 있다고 한다.
둘의 이름은 아레스의 자식들로, 전쟁에 항상 데리고 다녔다는 두 신에서 따왔다.
놀랍게도 이 두 위성은 발견 150년 전에 걸리버 여행기에서 이미 언급된 바가 있다.
그들은 화성 주위를 도는 2개의 위성을 발견했는데, 그중에서 화성 쪽에 좀 더 가까운 것은 화성의 중심에서부터 화성 직경의 세 배 정도 되는 거리를 유지하고 바깥쪽에 있는 위성은 다섯 배 되는 거리를 유지한다는 사실도 알았다.
앞의 위성은 10시간마다 한 번씩 화성을 회전하고, 뒤의 위성은 21시간 반마다 회전한다는 사실 역시 알았다.
그러므로 그 위성들의 주기의 제곱은 화성의 중심에서부터의 거리의 세 제곱에 거의 가깝다.
그러한 사실은 화성이 다른 천체들과 마찬가지로 중력의 힘으로 움직인다는 사실을 말해준다.
과거에는 화성과 비교적 가까운 포보스는 화성의 인력에 끌려들어가 3~5천만 년 후에는 화성과 충돌한다고 예상되었으나, 최근 연구 결과에 따르면 포보스는 화성의 조석력을 견디지 못해 2~4천만 년 후에 산산조각이 나서 화성 둘레에 고리를 형성할 것이라고 한다.
스위스 취리히 연방공과대학(ETH 취리히) 지구물리학 연구소의 박사과정 대학원생 아미르호세인 바게리가 이끄는 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 약 10억~27억 년 전에 화성 근처에 있던 위성이 다른 천체와 부딪혀 쪼개지면서 남게 된 것이 포보스와 데이모스라는 연구 결과를 내놓았다.
두 위성이 얼마나 화성과 가깝냐면, 포보스는 화성에서 9,400km 떨어져 있고, 데이모스는 화성에서 23,500 km 떨어져 있다.
달이 지구와 384,400km가 떨어져 있고, 지구의 정지궤도가 36,000km인 것과 비교하면 정말 코앞에 있는 셈포보스는 태양계 전체 위성 중 행성을 공전하는 위성으로서는 모천체로부터 가장 가까이 있다.
두 번째로 가까운 위성이 데이모스. 소행성의 위성까지 포함하면 2004 FG11로부터 불과 250 미터 떨어진 거리를 공전하는 위성 S/2012 (363599) 1도 있다.
물론 모천체인 2004 FG11와 그 위성의 크기는 150, 80 m 정도이다.
소련이 이 포보스가 정말 소행성 출신인지 여부 등을 탐사하기 위해 탐사선 포보스 1, 2호를 발사했는데, 아쉽게도 두 탐사선 모두 중간에 통신이 두절되었다.
러시아 연방이 들어선 후 2012년에는 포보스에 착륙해 샘플을 채취하고 지구로 회수하는 복잡한 미션을 위해 포보스 그룬트라고 명명된 탐사선을 쏘아올렸지만 발사체 실패로 정상 궤도에 진입하지 못하고 태평양에 다시 추락해버렸다.
러시아는 2022년에 새로운 포보스 그룬트를 쏘아올려 재도전 했다.
6. 물과 생명체
대기가 두껍고 바다가 형성된 화성의 상상도망원경이 발달되지 않았던 전근대 시기에는 화성 표면에 존재하는 줄무늬를 물이 흐른 듯한 흔적으로 보기도 했다.
본래 이탈리아 천문학자인 조반니 스키아파렐리가 화성 관찰 논문에서 물이 흐른 흔적을 가리킬 때 '자연적인 수로'란 뜻의 이탈리아어 'Canali'를 사용했는데, 이것을 프랑스 천문학자가 '운하(canal)'라 번역했다.
그리고 그것을 미국의 천문학자 퍼시벌 로웰이 24인치 굴절 망원경으로 화성을 관찰한 뒤 "인공적인 수로"라는 의미의 영어 Canal로 받아들여 '1895년 화성'이란 책을 발표하면서 인공적인 운하를 건설한 화성인의 존재를 주장했다.
이는 한낱 보잘 것 없는 오역이 졸지에 '화성에는 인공적으로 만들어진 수로가 존재한다.
'는 이야기가 되었다.
하지만 실제로 많은 연구 결과 아주 먼 과거 화성에는 실제로 표면에 물이 흘렀던 것으로 밝혀졌다.
화성 표면에서 물이 사라진 이유는 화성 역사의 미스터리 중 하나로, 금성만큼 뜨겁지 않고 오히려 지구보다 춥기에 차라리 표면에 언 상태로 남았다면 모를까 물이 증발할 리가 없기 때문이다.
기압이 낮아 쉽게 증발할 수는 있다고 해도 지금처럼 화성이 바싹 마를 이유가 없다는 것이다.
증발이 되더라도 기체는 대기 내에 여전히 존재하기 때문이다.
이에 대한 답으로는, 화성이 지구보다 중력은 물론 자기장도 약하기 때문에 태양풍에 의해 표면의 수분이 쓸려나갔다는 가설이 있다.
화성이 지금처럼 행성자기장이 죽어버린 행성이 된 것은 37억 년 전이며 이후 급격히 물이 줄게 된다.
자기장이 없으면 대기가 그대로 쓸려나가기 때문이다.
결국 기압이 낮아 섭씨 0.4도만 되어도 물이 끓어 증발하여 대기로 올라가고 이 물이 또 태양풍에 의해 우주로 쓸려나가는 악순환을 겪으며, 화성의 물이 점차 사라져갔다는 것이다.
하지만 의외로 화성의 물은 그렇게 많이 쓸려나가지 않았는데, 화성이 급격히 차가워지면서 화성 표면의 물은 얼어붙었고 곧이어 화성의 모래 폭풍에 의해 파묻혔기 때문이다.
덕분에 현재도 지하 수백 미터 깊이의 모래 속에는 여전히 과거의 물이 얼어있는 상태로 다량 존재한다.
물의 존재가 중요한 이유는 액체 상태의 물이 생명체에게 가장 필수적인 조건 중 하나이기 때문이다.
물론, 이는 우주 어딘가에 몸이 실리콘으로 되어 있고 유황으로 숨쉬는 생명체가 없을 거라고 장담할 수는 없다.
하지만 실증학문인 과학의 방법론으로 생각하자면, 여태껏 인간이 관찰한 모든 생명체(즉 지구의 생명체)는 모두 물을 필요로 하기 때문에 물이 없이 '실리콘 몸에 유황으로 숨쉬는' 생명체 가설은 기각된다.
따라서 현재의 알려진 데이터에 따라 물은 생명체의 탄생 및 진화에 굉장히 중요한 것이다.
물은 물질의 화합과 분리에 관여하여 에너지 대사에 필요한 대부분의 물질이 물에 녹은 형태로 운반되며, 생물이 호흡하거나 식물이 광합성하는 데 매개체로서 필요하다.
2008년 8월 1일 NASA에서 화성의 물 발견을 공식적으로 발표했다.
물론 이는 공식적 발표일 뿐, 물로 인한 지형, 물에 의해 만들어지는 광석, 지하의 수소(H) 전파신호, 심지어 계절성 지형 변화 등으로 이미 물에 대한 많은 증거들이 쌓여있었다.
덕분에 화성의 생명체에 대한 탐사가 활기를 띠게 되었다.
물론 다세포 생물 이상은 그리 기대하지 않는다.
게다가 화성에 물이 존재한다는 것은 전기분해를 통해 수소와 산소를 얻을 수 있다는 뜻인데, 이는 화성이 거대한 연료 탱크로 물을 실어 나를 필요 없이 바로 자급자족이 가능한 최적의 우주비행기지국이 될 수 있음을 시사한다.
수소와 산소 모두 수소 전지와 액체 산소로써 현재의 기술로도 연료로 쓸 수 있기 때문이다.
물이 흐른 흔적2015년 9월 28일, 조지아 공대 등에 소속된 과학자들은 과학 잡지인 '네이처 지오사이언스'에 화성에 액체 상태의 소금물 개천이 지금도 있다는 내용의 논문을 발표했다.
물론 실제 흐르는 걸 본 건 아니고, 그러한 작용으로 인해 나타난 지형을 확인했다는 것이다.
심지어 한 곳에서만 발견한 것이 아니고 여러 곳이 있는 것을 확인되었다.
이러한 지형을 RSL이라고 한다.
이 소금물은 영하 23도 이상으로 올라가면 생겼다가 사라지는 것으로 보인다.
스펙트럼 분석 결과 나트륨과 마그네슘 등의 염류가 포함되어 있어 영하 23도까지 내려가도 물이 얼지 않을 수 있었다고 한다.
만약 정말로 흐르는 물을 보기 위해서는 탐사선을 보내야겠지만 이 지형은 주변 지형이 험준한 산지라 일반적으로는 탐사선을 보내기는 어려운 곳이라는게 난제이다.
화성의 헬라스 분지는 남반구에 위치한 거대한 충돌 분화구로 깊이가 7,000m, 지름이 2,300㎞에 달한다.
긁힌 흔적은 헬라스 분지 모래 언덕에 나 있다.
NASA는 이 자국에 대해 드라이 아이스가 덩어리 모양으로 부서져 모래언덕 경사면을 미끄러져 움직이면서 생긴 자국일 가능성이 크다고 밝혔다.
NASA는 2013년에도 화성의 다른 지역에서 이와 비슷한 흔적을 발견해 공개한 적이 있다.
하지만 2013년에 발견된 자국은 직선 형태를 띠고 있었으나, 이번에 발견된 자국은 구불구불한 모습을 띄고 있다.
이미 과거에 미국은 화성에 무인 탐사선을 보내 생명체가 존재하는가에 대해 실험한 적이 있었다.
바이킹 탐사선이 그것이며, 1975년에 1호와 2호가 연달아 발사되어 이들은 1년 후 화성에 도착해 과학 실험을 수행했다.
실험에는 세 종류의 생명 반응 실험이 포함되어 있었는데, 화성의 토양을 채취해 흙 안에 존재하고 있을지도 모를 미생물에 대한 생명 반응을 확인하는 것이었다.
실험 내용은 다음과 같았다.
실험 내용합성 대사(동화) 실험분해 대사(이화) 실험가스 교환 실험실험 방법화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 14CO2와 14CO를 주입한 뒤 램프로 빛을 쬠. 일정 시간이 지나면 용기 내 기체를 제거한 뒤 토양을 가열하고 방사능 계측.화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 14C를 함유한 비료를 투입, 일정 시간이 지난 뒤 방사능 계측.화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 비료를 투입한 뒤 내부 기체의 변화 관찰.기대 목표14C가 포함된 기체 생성 확인14C가 포함된 기체 생성 확인기체 조성과 수증기량 등의 변화실험 결과미검출(음성)검출(위양성)변화 없음실험은 모두 실패했다.
실제로 두 번째의 분해 대사 실험의 경우 방사능 계측기에 반응이 나타났기 때문에 당초 결과를 접한 과학자들은 "화성에 미생물이 살고 있는 게 아니냐?"고 들떠 있었지만, 이것은 단지 화성 토양 내부의 무기 화학 반응에 의한 기체 증발이 감지되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다.
즉 위(僞; 거짓) 양성 반응이라는 것. 하지만 아직도 일부 학계에서는 이것이 실제 화성의 흙 속에 살고 있던 미생물의 영양분 분해로 만들어진 기체라 믿는 사람이 소수 남아 있다.
다만 애초에 이 실험은 '화성의 흙 속에 지구와 같은 방식의 물질 대사를 하는 생명체가 존재할 것임'을 전제로 하고 계획된 것이었으므로, 처음부터 화성 생명체가 광합성도 호흡도 하지 않는다면 당연히 실패할 수밖에 없다는 한계가 있었다.
사실 이것은 어느 정도 개연성이 있었다.
바이킹 호가 채취한 토양은 표면의 가장 위에 있는 흙인 표토였는데, 화성에 마지막 물이 흘렀던 시기는 적어도 수억 년 전일 것으로 추정되므로 지구와 같은 환경을 기반으로 살아가는 생명체는 존재하기 어려웠다.
이외에도 지구 미생물의 살균 문제도 강하게 대두되고 있다.
탐사선이 해당 지역에서 탐사하던 도중 탐사선에 붙어있던 지구 미생물들이 화성을 오염시킬 수도 있기 때문이다.
이에 대해 나사에서는 혹시 붙어있을지 모를 지구 미생물이 화성에서 살아남을 수 있느냐에 대해 격론이 벌어지는 것으로 알려젔다.
2018년 7월 25일, 화성에서 지하 호수가 발견되었다.
지하 호수 주변의 흙을 구해서 다시 위와 같은 실험을 할 수 있다면 어떤 신기한 결과가 나올지 아무도 모른다.
제트추진연구소(JPL)와 캘리포니아공과대학(Caltech) 두 기관의 연구팀은 화성의 물이 모두 대기를 통해 사라진 것이 아니며 상당량은 광물에 붙잡혀 있다는 연구 결과를 발표했다.
기존의 30억 년 전으로 추정돼 왔지만, 이보다 10억 년가량 뒤인 약 20억 년 전까지도 표면에 물이 남아있었다는 새로운 연구결과가 나왔다.
큐리오시티는 살균 등급이 국제우주연구회가 규정한 기준에 미치지 못하는 것이 큰 문제다.
국제우주연구회가 제시한 기준은 4c급 이상인데 큐리오시티는 4b급이다.
일단 큐리오시티 근처에는 이러한 지형이 없는 것으로 알려젔으나 차후 탐사 경로에서 있을 가능성이 있는 것으로 알려졌다.
그렇다고 해도 큐리오시티의 능력으로는 이런 경사면을 올라가기는 어려울 것으로 보인다.
그리고 큐리오시티는 생명감지장치가 없기 때문에 굳이 접근하지 않을 가능성이 크다.
가장 최근에 착륙한 로버인 퍼서비어런스의 착륙지점을 예제로 크레이터로 정한 연유도 이와 관련이 있다.
퍼서비어런스의 주요 목적 중 하나는 과거 화성에 존재했을 가능성이 있는 단세포 생명체의 흔적을 찾는 것인데, 예제로 크레이터는 고대 화성의 강물이 흘러들던 삼각주 지형이므로 지구의 생명체와 비슷한 물질대사를 하는 생명체가 존재했었는지 탐사하기에 적합하다.
화성에서 물이 발견되었다는 소식이 전해지고 나서 이러한 밈들이 퍼지기도 하였다.
나사가 화성에 집착하는 이유.jpg화성: 좀 와 봐.(Come over.)NASA: 너 5,460만km나 떨어져 있잖아.(You're 33.9 million miles away.)화성: 나 젖었어.(I'm wet.)NASA: 지금 감.(I'm coming over.)하지만 2022년 1월, 2018년 발견한 지하 호수로 생각되던 지형이 물이 아니라 화산암이라는 반론이 제기되었다.
화성 적도에는 지하 지질 분석으로 물 흔적이 없다고 발표했다.
다.
본래 이탈리아 천문학자인 조반니 스키아파렐리가 화성 관찰 논문에서 물이 흐른 흔적을 가리킬 때 '자연적인 수로'란 뜻의 이탈리아어 'Canali'를 사용했는데, 이것을 프랑스 천문학자가 '운하(canal)'라 번역했다.
그리고 그것을 미국의 천문학자 퍼시벌 로웰이 24인치 굴절 망원경으로 화성을 관찰한 뒤 "인공적인 수로"라는 의미의 영어 Canal로 받아들여 '1895년 화성'이란 책을 발표하면서 인공적인 운하를 건설한 화성인의 존재를 주장했다.
이는 한낱 보잘 것 없는 오역이 졸지에 '화성에는 인공적으로 만들어진 수로가 존재한다.
'는 이야기가 되었다.
하지만 실제로 많은 연구 결과 아주 먼 과거 화성에는 실제로 표면에 물이 흘렀던 것으로 밝혀졌다.
화성 표면에서 물이 사라진 이유는 화성 역사의 미스터리 중 하나로, 금성만큼 뜨겁지 않고 오히려 지구보다 춥기에 차라리 표면에 언 상태로 남았다면 모를까 물이 증발할 리가 없기 때문이다.
기압이 낮아 쉽게 증발할 수는 있다고 해도 지금처럼 화성이 바싹 마를 이유가 없다는 것이다.
증발이 되더라도 기체는 대기 내에 여전히 존재하기 때문이다.
이에 대한 답으로는, 화성이 지구보다 중력은 물론 자기장도 약하기 때문에 태양풍에 의해 표면의 수분이 쓸려나갔다는 가설이 있다.
화성이 지금처럼 행성자기장이 죽어버린 행성이 된 것은 37억 년 전이며 이후 급격히 물이 줄게 된다.
자기장이 없으면 대기가 그대로 쓸려나가기 때문이다.
결국 기압이 낮아 섭씨 0.4도만 되어도 물이 끓어 증발하여 대기로 올라가고 이 물이 또 태양풍에 의해 우주로 쓸려나가는 악순환을 겪으며, 화성의 물이 점차 사라져갔다는 것이다.
하지만 의외로 화성의 물은 그렇게 많이 쓸려나가지 않았는데, 화성이 급격히 차가워지면서 화성 표면의 물은 얼어붙었고 곧이어 화성의 모래 폭풍에 의해 파묻혔기 때문이다.
덕분에 현재도 지하 수백 미터 깊이의 모래 속에는 여전히 과거의 물이 얼어있는 상태로 다량 존재한다.
물의 존재가 중요한 이유는 액체 상태의 물이 생명체에게 가장 필수적인 조건 중 하나이기 때문이다.
물론, 이는 우주 어딘가에 몸이 실리콘으로 되어 있고 유황으로 숨쉬는 생명체가 없을 거라고 장담할 수는 없다.
하지만 실증학문인 과학의 방법론으로 생각하자면, 여태껏 인간이 관찰한 모든 생명체(즉 지구의 생명체)는 모두 물을 필요로 하기 때문에 물이 없이 '실리콘 몸에 유황으로 숨쉬는' 생명체 가설은 기각된다.
따라서 현재의 알려진 데이터에 따라 물은 생명체의 탄생 및 진화에 굉장히 중요한 것이다.
물은 물질의 화합과 분리에 관여하여 에너지 대사에 필요한 대부분의 물질이 물에 녹은 형태로 운반되며, 생물이 호흡하거나 식물이 광합성하는 데 매개체로서 필요하다.
2008년 8월 1일 NASA에서 화성의 물 발견을 공식적으로 발표했다.
물론 이는 공식적 발표일 뿐, 물로 인한 지형, 물에 의해 만들어지는 광석, 지하의 수소(H) 전파신호, 심지어 계절성 지형 변화 등으로 이미 물에 대한 많은 증거들이 쌓여있었다.
덕분에 화성의 생명체에 대한 탐사가 활기를 띠게 되었다.
물론 다세포 생물 이상은 그리 기대하지 않는다.
게다가 화성에 물이 존재한다는 것은 전기분해를 통해 수소와 산소를 얻을 수 있다는 뜻인데, 이는 화성이 거대한 연료 탱크로 물을 실어 나를 필요 없이 바로 자급자족이 가능한 최적의 우주비행기지국이 될 수 있음을 시사한다.
수소와 산소 모두 수소 전지와 액체 산소로써 현재의 기술로도 연료로 쓸 수 있기 때문이다.
물이 흐른 흔적2015년 9월 28일, 조지아 공대 등에 소속된 과학자들은 과학 잡지인 '네이처 지오사이언스'에 화성에 액체 상태의 소금물 개천이 지금도 있다는 내용의 논문을 발표했다.
물론 실제 흐르는 걸 본 건 아니고, 그러한 작용으로 인해 나타난 지형을 확인했다는 것이다.
심지어 한 곳에서만 발견한 것이 아니고 여러 곳이 있는 것을 확인되었다.
이러한 지형을 RSL이라고 한다.
이 소금물은 영하 23도 이상으로 올라가면 생겼다가 사라지는 것으로 보인다.
스펙트럼 분석 결과 나트륨과 마그네슘 등의 염류가 포함되어 있어 영하 23도까지 내려가도 물이 얼지 않을 수 있었다고 한다.
만약 정말로 흐르는 물을 보기 위해서는 탐사선을 보내야겠지만 이 지형은 주변 지형이 험준한 산지라 일반적으로는 탐사선을 보내기는 어려운 곳이라는게 난제이다.
화성의 헬라스 분지는 남반구에 위치한 거대한 충돌 분화구로 깊이가 7,000m, 지름이 2,300㎞에 달한다.
긁힌 흔적은 헬라스 분지 모래 언덕에 나 있다.
NASA는 이 자국에 대해 드라이 아이스가 덩어리 모양으로 부서져 모래언덕 경사면을 미끄러져 움직이면서 생긴 자국일 가능성이 크다고 밝혔다.
NASA는 2013년에도 화성의 다른 지역에서 이와 비슷한 흔적을 발견해 공개한 적이 있다.
하지만 2013년에 발견된 자국은 직선 형태를 띠고 있었으나, 이번에 발견된 자국은 구불구불한 모습을 띄고 있다.
이미 과거에 미국은 화성에 무인 탐사선을 보내 생명체가 존재하는가에 대해 실험한 적이 있었다.
바이킹 탐사선이 그것이며, 1975년에 1호와 2호가 연달아 발사되어 이들은 1년 후 화성에 도착해 과학 실험을 수행했다.
실험에는 세 종류의 생명 반응 실험이 포함되어 있었는데, 화성의 토양을 채취해 흙 안에 존재하고 있을지도 모를 미생물에 대한 생명 반응을 확인하는 것이었다.
실험 내용은 다음과 같았다.
실험 내용합성 대사(동화) 실험분해 대사(이화) 실험가스 교환 실험실험 방법화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 14CO2와 14CO를 주입한 뒤 램프로 빛을 쬠. 일정 시간이 지나면 용기 내 기체를 제거한 뒤 토양을 가열하고 방사능 계측.화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 14C를 함유한 비료를 투입, 일정 시간이 지난 뒤 방사능 계측.화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 비료를 투입한 뒤 내부 기체의 변화 관찰.기대 목표14C가 포함된 기체 생성 확인14C가 포함된 기체 생성 확인기체 조성과 수증기량 등의 변화실험 결과미검출(음성)검출(위양성)변화 없음실험은 모두 실패했다.
실제로 두 번째의 분해 대사 실험의 경우 방사능 계측기에 반응이 나타났기 때문에 당초 결과를 접한 과학자들은 "화성에 미생물이 살고 있는 게 아니냐?"고 들떠 있었지만, 이것은 단지 화성 토양 내부의 무기 화학 반응에 의한 기체 증발이 감지되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다.
즉 위(僞; 거짓) 양성 반응이라는 것. 하지만 아직도 일부 학계에서는 이것이 실제 화성의 흙 속에 살고 있던 미생물의 영양분 분해로 만들어진 기체라 믿는 사람이 소수 남아 있다.
다만 애초에 이 실험은 '화성의 흙 속에 지구와 같은 방식의 물질 대사를 하는 생명체가 존재할 것임'을 전제로 하고 계획된 것이었으므로, 처음부터 화성 생명체가 광합성도 호흡도 하지 않는다면 당연히 실패할 수밖에 없다는 한계가 있었다.
사실 이것은 어느 정도 개연성이 있었다.
바이킹 호가 채취한 토양은 표면의 가장 위에 있는 흙인 표토였는데, 화성에 마지막 물이 흘렀던 시기는 적어도 수억 년 전일 것으로 추정되므로 지구와 같은 환경을 기반으로 살아가는 생명체는 존재하기 어려웠다.
이외에도 지구 미생물의 살균 문제도 강하게 대두되고 있다.
탐사선이 해당 지역에서 탐사하던 도중 탐사선에 붙어있던 지구 미생물들이 화성을 오염시킬 수도 있기 때문이다.
이에 대해 나사에서는 혹시 붙어있을지 모를 지구 미생물이 화성에서 살아남을 수 있느냐에 대해 격론이 벌어지는 것으로 알려젔다.
2018년 7월 25일, 화성에서 지하 호수가 발견되었다.
지하 호수 주변의 흙을 구해서 다시 위와 같은 실험을 할 수 있다면 어떤 신기한 결과가 나올지 아무도 모른다.
제트추진연구소(JPL)와 캘리포니아공과대학(Caltech) 두 기관의 연구팀은 화성의 물이 모두 대기를 통해 사라진 것이 아니며 상당량은 광물에 붙잡혀 있다는 연구 결과를 발표했다.
기존의 30억 년 전으로 추정돼 왔지만, 이보다 10억 년가량 뒤인 약 20억 년 전까지도 표면에 물이 남아있었다는 새로운 연구결과가 나왔다.
큐리오시티는 살균 등급이 국제우주연구회가 규정한 기준에 미치지 못하는 것이 큰 문제다.
국제우주연구회가 제시한 기준은 4c급 이상인데 큐리오시티는 4b급이다.
일단 큐리오시티 근처에는 이러한 지형이 없는 것으로 알려젔으나 차후 탐사 경로에서 있을 가능성이 있는 것으로 알려졌다.
그렇다고 해도 큐리오시티의 능력으로는 이런 경사면을 올라가기는 어려울 것으로 보인다.
그리고 큐리오시티는 생명감지장치가 없기 때문에 굳이 접근하지 않을 가능성이 크다.
가장 최근에 착륙한 로버인 퍼서비어런스의 착륙지점을 예제로 크레이터로 정한 연유도 이와 관련이 있다.
퍼서비어런스의 주요 목적 중 하나는 과거 화성에 존재했을 가능성이 있는 단세포 생명체의 흔적을 찾는 것인데, 예제로 크레이터는 고대 화성의 강물이 흘러들던 삼각주 지형이므로 지구의 생명체와 비슷한 물질대사를 하는 생명체가 존재했었는지 탐사하기에 적합하다.
화성에서 물이 발견되었다는 소식이 전해지고 나서 이러한 밈들이 퍼지기도 하였다.
나사가 화성에 집착하는 이유.jpg화성: 좀 와 봐.(Come over.)NASA: 너 5,460만km나 떨어져 있잖아.(You're 33.9 million miles away.)화성: 나 젖었어.(I'm wet.)NASA: 지금 감.(I'm coming over.)하지만 2022년 1월, 2018년 발견한 지하 호수로 생각되던 지형이 물이 아니라 화산암이라는 반론이 제기되었다.
화성 적도에는 지하 지질 분석으로 물 흔적이 없다고 발표했다.
다.
7. 인류 문명과 화성
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21세기의 우주개발
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