[태양계 해부] 제 7 부, 화성

화성. 
붉은 색을 띠는 전쟁을 상징하는 행성. 
화성처럼 고대로부터 지금까지 인간에게 많은 영감을 준 행성은 없을 듯 합니다. 지구를 정복하려는 화성인의 모습을 떠올리기도 했고, 미래에 파괴된 지구를 대체할 제 2의 인간 거주 행성으로 여기기도 했던 화성. 화성과 관련된 우리 인간의 상상은 사실 무궁무진합니다. 그만큼 우리에게 익숙한 행성이겠죠.

이러한 우리들의 상상이 사실이었을지도 모른다는 관측결과가 요즘 속속 들어나고 있습니다.화성은 아주 오래 전에는 지구와 매우 흡사했던 것처럼 보이기 때문입니다. 다른 지구형 행성들 - 수성, 금성, 지구 - 처럼 화성의 표면도 수 많은 화산활동과 유성과의 충돌, 지각의 움직임, 그리고 얇게나마 존재하는 대기가 존재하고, 또 그로 인해 많은 변화를 겪었다는 사실을 알 수 있기 때문입니다.


화성에는 지구와 비슷하게 극관(polar ice caps)이 존재합니다. 계절에 따라 그 크기가 변하는 것도 지구와 비슷합니다. 화성 극지방 주변에 있는 층을 이루는 토양을 보면 분명 과거에 한번 이상의 큰 기후 변화를 겪었을 것으로 추정됩니다. 

그러나, 화성의 지각 변동- 형성과 지각의 이동-은 지구와는 조금 다른 것으로 보입니다. 지구의 지각은 아시다시피 판 구조론으로 멘틀 위에 지각이 떠 있는 상태로 서로 밀어 내거나 깍아내는 운동을 합니다. 하지만 화성의 지각 구조는 지구와는 달리 수직적으로 움직입니다. 뜨거운 용암이 지각을 뚫고 나와 표면으로 뿜어지는 운동 역시 이러한 지각 활동의 하나라고 볼 수 있습니다.


화성의 또다른 특징은 주기적으로 거대한 먼지 폭풍이 발생한다는 것입니다.
그 규모가 어느 정도냐면 화성 전체를 모래로 휘감쌀 정도이죠. 이와 같은 폭풍의 영향으로 화성에는 거대한 사구가 형성되기도 하고, 바람결이 표토 위에 새겨지기도 합니다.


화성을 연구하는 과학자들은 약 35억년 전 화성에서 태양계에서 가장 큰 홍수가 났었다고 믿고 있습니다. 그 홍수로 인해 호수도 존재했을테고, 더 나아가 대양도 존재했을 것입니다.  그렇다면 그 물들은 어디로 갔을까요. 아니 그전에, 그 고대의 엄청난 양의 물은 어디에서 온 것일까요. 그리고 얼마나 화성에 존재했을까요?

아직까지 확답을 내릴 수 있을 정도의 정보와 연구 결과는 나와 있지 않습니다. 다만 2002년 5월, 과학자들은 이 화성의 미스테리를 풀 결정적인 단서, 퍼즐의 한 조각을 발견했다고 발표했습니다. 마스 오딧세이(Mars Odyssey)호가 화성 표면 가까이 존재하는 막대한 양의 얼음형태의 물을 발견한 것입니다. 그 양이 어느정도냐면 미국의 미시간 호를 두 번을 채울 수 있는 양이라고 합니다. 

**미시간호 : 길이는 494km, 너비는 48~193km이다. 면적은 5만 7441㎢, 최대 수심은 281m, 평균 수심은 99m이다. 오대호에 속하는 호수로, 역시 오대호에 속한 슈피리어호(湖)·휴런호에 이어 3번째로 크며, 또 전역이 미국 영토 내에 있는 유일한 호수이다.


이 얼음은 화성 남극 주변의 표면에서 불과 1미터 밑에 각종 토양과 섞인 상태로 존재하고 있습니다.

이러한 역사적인 발견을 이뤘음에도 화성에 대한 궁금증은 여전히 많습니다. 
과거에는 어땠을지 정확히는 모르지만, 요즘의 화성의 기후는 매우 춥습니다.그리고 대기층도 매우 얇아 표면에 액체 형태의 물이 오랫동안 존재할 수 없죠. 그리고 극관 지역에만 많은 양의 얼음이 존재하는데, 얼음 구름을 형성할 수 있을 정도로 많은 양입니다. 하지만 이는 일부분에 지나지 않고,  화성 대협곡과 화성 평야를 뒤덮을 정도의 많은 양의 물은 지금 어디에 있는지 행방을 알 수가 없습니다. 그나마 극지방에 얼음형태로 존재하는 물은 과거 지하에 저장되어 있는 물이 아마도 봄철에 표면을 뚫고 표면 위로 새어 나와 형성된 것이 아닐까 합니다. 분명한 답은 아마도 화성 저 깊은 대지 밑에 숨겨져 있지 않을까요.

A panoramic view of Mars captured by the Pathfinder lander in 1997.
A panoramic view of Mars captured by the Pathfinder lander in 1997.



화성의 물에 대한 미스테리는 과거의 기후를 판단하는데 있어서 매우 중요합니다. 또한 행성의 진화 과정을 이해하는데도 큰 도움을 주겠죠. 
모두가 인정하듯 물은 생명체 존재에 필요한 제1의 요소입니다. 과거 또는 현재 화성에서 물이 존재했었다는 증거는 다른 말로 바꾸어 말하면 과거와 현재의 화성에 생명체가 존재했는지 안했는지를 밝힐 수 있는 중요한 단서가 됩니다. 물론 이와같은 기준은 전 우주에도 적용이 되는 것이죠. 그리고 인간이 안전하게 화성으로 여행을 할 수 있기 전에 우리는 반드시 화성의 환경과 물과 같이 인간이 살아가는데 반드시 필요한 자원들의 활용 가능성을 파악해야 하겠죠.

화성에는 다른 지형적 특징도 있습니다. 바로 태양계에서 가장 큰 화산을 가졌죠. 북쪽 Tharsis지역에 있는 올림푸스 몬스(Olympus Mons)입니다. 높이가 27km이고 너비가 600km에 이르는 어마어마한 화산입니다. 그 규모가 어느 정도냐면 화성의 곡률에 영향을 끼칠 정도입니다. 또다른 주목할 만한 곳은 거대한 열곡(裂谷,지층이 내려앉아 생긴 계곡)인 
 Valles Marineris입니다. 그 거리가 뉴욕에서부터 LA에 이를 정도의 규모를 가졌습니다. 여기에 비하면 미국 아리조나에 있는 그랜드 캐년은 하나의 지류일 뿐입니다.

마지막으로, 화성에는 두 개의 달이 있습니다. Phobos와 Deimos 입니다. 
지금까지는 어떻게 이 두 개의 달이 형성되었는지 밝혀지지 않았습니다. 가장 유력한 설로는 화성 중력에 잡힌 소행성이지 아닐까하는 설입니다.


Mars: Facts & Figures
최초발견
Known by the Ancients
최초 발견일
Unknown
태양으로부터 평균 거리
Metric: 227,936,640 km
English: 141,633,260 miles
Scientific Notation: 2.2793664 x 108 km (1.523662 A.U.)
By Comparison: 1.524 x Earth
근일점
Metric: 206,600,000 km
English: 128,400,000 miles
Scientific Notation: 2.066 x 108 km (1.381 A.U.)
By Comparison: 1.404 x Earth
원일점
Metric: 249,200,000 km
English: 154,900,000 miles
Scientific Notation: 2.492 x 108 km (1.666 A.U.)
By Comparison: 1.638 x Earth
적도 반경
Metric: 3,397 km
English: 2,111 miles
Scientific Notation: 3.397 x 103 km
By Comparison: 0.5326 x Earth
적도 원주
Metric: 21,344 km
English: 13,263 miles
Scientific Notation: 2.1344 x 104 km
부피
Metric: 163,140,000,000 km3
Scientific Notation: 1.6314 X 1011 km3
By Comparison: 0.150 x Earth
질량
Metric: 641,850,000,000,000,000,000,000 kg
Scientific Notation: 6.4185 x 1023 kg
By Comparison: 0.10744 x Earth
밀도
Metric: 3.94 g/cm3
By Comparison: 0.714 x Earth
표면적
Metric: 144,100,000 km2
English: 89,500,000 square miles
Scientific Notation: 1.441 x 108 km2
By Comparison: 0.282 x Earth
적도 표면 중력
Metric: 3.693 m/s2
English: 12.116 ft/s2
By Comparison: If you weigh 100 pounds on Earth, you would weigh 38 pounds on Mars.
중력 탈출 속도
Metric: 18,072 km/h
English: 11,229 mph
Scientific Notation: 5.02 x 103 m/s
By Comparison: Escape velocity of Earth is 25,022 mph.
하루 길이
1.026 Earth days
24.62 hours
By Comparison: Earth's rotation period is 23.934 hours.
일년 길이
1.8807 Earth years
686.93 Earth days
평균 공전 속도
Metric: 86,871 km/h
English: 53,979 mph
Scientific Notation: 24,130.9 m/s
By Comparison: 0.810 x Earth
궤도 이심률
.0934
By Comparison: 5.59 x Earth
황도면에 대한 궤도 기울기
1.8 degrees
궤도면에 대한 적도 기울기
25.19
궤도 원주
Metric: 1,366,900,000 km
English: 849,400,000 miles
Scientific Notation: 1.3669 x 109 km
By Comparison: 1.479 x Earth
최저/최고 표면온도
Metric: -87 to -5 °C
English: -125 to 23 °F
Scientific Notation: 186 to 268 K
대기 구성성분
Carbon Dioxide, Nitrogen, Argon
Scientific Notation: CO2, N2, Ar
By Comparison: CO2 is responsible for the Greenhouse Effect and is used for carbonation in beverages.
N2 is 80% of Earth's air and is a crucial element in DNA. Ar is used to make blue neon light blubs.

Mars: Moons: Phobos: Facts & Figures
발견자
A. Hall
발견일
1877
화성으로부터 평균 거리
Metric: 9,378 km
적도 반경
Metric: 13.4 x 11.2 x 9.2 km
질량
Metric: 10,630,000,000,000,000 kg
Scientific Notation: 1.063 x 1016 kg
하루 길이
1.026 Earth days
24.62 hours
By Comparison: Synchronous with Mars
일년 길이
0.31891023 Earth days
궤도 이심률
0.015
황도면에 대한 궤도 기울기
1 degree



Mars: Moons: Deimos: Facts & Figures
발견자
A. Hall
최초 발견일
1877
화성으로부터 평균 거리
Metric: 23,459 km
적도 반경
Metric: 7.5 x 6.1 x 5.2 km
질량
Metric: 2,380,000,000,000,000 kg
Scientific Notation: 2.38 x 1015 kg
하루 길이
1.026 Earth days
24.62 hours
By Comparison: Synchronous with Mars
일년 길이
1.2624407 Earth days
궤도 이심률
0.0005
황도면에 대한 궤도 경사
0.9 - 2.7 degrees

by Lachrimae | 2009/02/04 13:08 | Solar System | 트랙백 | 덧글(0)

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