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인간, 오랫동안 화성에 대해 잘못 알고 있었다
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인간, 오랫동안 화성에 대해 잘못 알고 있었다
여러 천문학자가 화성은 한때 따뜻하고 습한 기후를 지닌 행성이라고 생각했다. 그러나 연구 결과를 통해 기존의 화성 기후와 관련된 추측에 의구심을 제기하게 됐다.
By MATT REYNOLDS, WIRED UK

모든 일이 발생한 가운데 이를 알아차리지 못한 것을 용서받을 수 있지만, 여러 천문학자가 이를 두고 격렬한 논쟁을 벌이고 있다. 모두 화성과 관련이 있는 내용이다. 또, 수십 억 년 전, 화성의 기후와 관련된 부분이다.

인간은 오랫동안 화성이 북극에 덮여 있는 것으로 알고 있었다. 그러나 화성은 과거, 오늘날보다 물이 더 풍부하게 존재했다는 사실을 나타내는 흥미로운 단서도 지니고 있었다. 수많은 논쟁이 화성의 신비로운 계곡을 핵심 사안으로 두고 있다. 만약, 이 신비로운 계곡이 과거, 화성에 물이 자유롭게 흘러 다녔음을 입증하는 증거라면, 화성이 생명체를 유지할 수 있는 조건을 지녔을 가능성을 높인다.

새로운 연구에서 여러 가설을 조금 더 밝혀내면서 화성의 길고도 흥미로운 역사와 관련, 조금이라도 더 많은 정보를 정리하도록 도움을 준다.

지금까지 인간이 발견한 것은?
인간은 그동안 화성의 남반구가 지구에서 발견할 수 있는 강가 유역과 같은 모습을 지닌 수 백 개의 십자형 계곡 네트워크를 지닌 것으로 알고 있었다. 지금까지 외계 행성의 지질학적 진화 과정을 연구해온 천체 지질학자 대부분 강가가 산비탈 아래로 물이 흐르면서 강가 때문에 화성 계곡이 형성됐다고 추측했다.

그러나 지난해 8월, 브리티시컬럼비아대학교 안나 그라우 갈로프레(Anna Grau Galofre) 교수가 제1저자로 작성한 연구 논문을 보았을 때, 화성의 계곡 형성 과정은 그동안 인간이 알고 있던 것과 다르다. 갈로프레 교수의 분석 결과, 화성 계곡 다수가 실제로 강물이 아닌 빙하 때문에 형성됐을 가능성이 있는 것으로 확인됐다.
 
[사진=Pixabay]
[사진=Pixabay]

매우 특별한 사실인 것 같다. 그러나 이 사실이 중요한 이유는 무엇인가?
화성 계곡이 형성된 과정을 알게 되면 화성의 과거를 깊이 이해할 수 있는 중요한 단서를 얻을 수 있다. 화성 계곡 네트워크는 실제로 오래됐다. 약 35억 년~39억 년 전에 형성된 것으로 추정되며, 인간은 수십 억 년 전의 화성의 모습을 짐작할 수 있다.

그동안 알고 있던 것처럼 계곡이 물의 흐름과 함께 형성됐다면, 수십 억 년 전 화성의 기후는 따뜻하고 습했을 것이며 외계 생명체의 생명 유지에 완벽한 조건을 지녔을 가능성이 있다. 그러나 계곡에서 발견된 증거가 과거, 화성이 매우 춥고, 얼음이 존재했을 가능성을 시사하는 시뮬레이션 결과와 일치하지 않다는 문제가 있었다.

갈로프레 교수 연구팀의 연구 결과가 시사하는 바는 그동안 관측했던 계곡 다수가 실제로 흐르는 물이 아닌 빙하 때문에 형성됐을 가능성을 시사한다. 이는 고대 화성이 ‘춥고 얼음이 존재하는 행성’이었다는 가설에 더 많은 무게를 실어준다.

연구팀의 연구 과정은?
갈로프레 교수 연구팀은 화성 계곡의 모양을 분석해 형성 과정을 확인하려 했다. 이 과정에서 1996년, 화성 탐사를 위해 미국 항공우주국(Nasa)이 발사한 화성전역조사선(Mars Global Surveyor)을 이용했다. 화성전역조사선에는 화성에 적외선 레이저파를 쏘아 실제로 영역마다 다른 화성의 정확한 높이를 측정하는 화성 궤도 레이저 고도계가 장착된 상태로 발사됐다.

연구팀은 각각 특이한 물리적 특성을 보인 1만 300여 개의 개별 계곡 사진을 분석해, 빙하를 통해 형성됐는지 혹은 얼음판 아래로 흐르는 물을 통해 형성되었는지 관측했다. 연구팀은 계곡 다수가 물 때문에 발생한 것처럼 보인다는 사실을 확인했다. 그러나 그만큼 많은 계곡이 빙하 때문에 형성됐다는 사실도 함께 발견했다.

연구 결과가 남긴 부분은?
갈로프레 교수 연구팀의 연구 결과는 고대 화성의 기후가 ‘따뜻하고 습했는가?’ 혹은 ‘춥고 얼음이 있었는가?’와 관련된 논쟁을 해결하는 데 도움이 될 것이다. 그러나 결론을 내리지는 않을 것으로 보인다. 2019년 8월, 인디애나주의 퍼듀대학교 연구진은 화성의 기후가 점점 추운 곳으로 변하기 전, 따뜻해지기 시작했다고 제시하는 연구를 발표했다. 인간이 알지 못하는 사실은 화성의 기후가 변한 정확한 이유이다. 그러나 과학자들은 수십 억 년 전, 화성이 자기장을 잃은 것이 화성의 기후 변화와 관련이 있으리라 추측한다.

** 위 기사는 와이어드UK(WIRED.co.uk)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
We might be totally wrong about water on Mars
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