오늘은 화성에 대해서 자세히 알아볼께요.
화성의 크기
화성은 태양계의 네 번째 행성으로, 지구의 이웃 행성 중 하나입니다. 이름은 로마 신 화성 마르스(Mars)에서 유래되었습니다. 화성은 지름, 질량, 밀도, 자전 주기, 자기장 등에서 지구와 큰 차이가 있습니다. 화성은 지름이 약 6,779km, 질량은 지구의 약 0.11배, 밀도는 지구의 약 반이며, 자전 주기는 지구의 약 24.6시간입니다.
화성은 지구처럼 궁극적으로는 약 24.5도의 기울기를 가지지만 지구보다 더 긴 편이므로 계절 변화가 상대적으로 크다고 볼 수 있습니다. 화성에는 아주 더운 광활한 사막, 전설적인 산맥, 폭풍우가 일어나는 멀리 떨어져 있는 북극 원형 지역 그리고 수많은 분화구와 우주선 파손된 잔해들이 자리잡고 있습니다.
또한 화성에는 지구의 유사한 지형(Inverted fluvial channels) 지질학적 증거가 발견되어 혹시 지금까지 생명체가 발견가능한 환경을 가지고 있는가를 결정하기 위해 화성 탐사에 대한 많은 노력이 집중되고 있습니다.
화성의 대기
화성의 대기는 지구와 비슷한 구성요소를 가지고 있지만 매우 얇고 대기의 압력도 지구 대기의 1/100 수준입니다. 대기 중 95% 이상은 이산화 탄소 (CO2)로 이루어져 있으며 나머지는 질소 (N2), 아르곤 (Ar), 산소 (O2), 수증기 (H2O) 등이 포함됩니다. 대기 중 이산화 탄소 농도가 높고 인간이 숨을 쉬기에 적합하지 않습니다. 그러나 이 영역에서 살아남고 번식할 수 있는 가능성을 지닌 미생물이 있는지 여부는 알려지지 않았습니다.
화성은 지구와 마찬가지로 궤도를 공전합니다. 지구에서 볼 때, 화성은 달콤한 저녁 별처럼 보이는데 이는 지구의 태양 고도각에 따라 푸른색에서 붉은색으로 변하는 반면 마치 달과 같이 움직인다는 것입니다. 화성의 공전 주기는 지구보다 길지만 이러한 움직임으로 주기적으로 지구와 화성은 가까워졌다 멀어졌다를 반복합니다. 이는 지구에서 가장 가까울 때 약 3,500만 마일의 거리를 가지고 이후 778일 (약 2년)간 지구에서 볼 수 있는 가장 가까운 행성입니다. 이러한 가까움을 이용하여 우주 탐사선을 활용하여 화성을 탐색하고 있습니다.
화성의 물흔적
화성은 '물의 흔적'이 있다는 것도 확실해졌습니다. 많은 흔적들 중 하나는 지표에서 발견된 강, 호수, 바다, 뉴민, Minnewanka, Erythraeum Plateau, Dao Vallis 등의 지명들이 있습니다. 이것으로 미생물 중 한 종류를 발견할 수 있다면 지구 외 생명체가 존재할 수 있는 환경적 조건중 하나를 제공할 수 있을 것입니다. 화성에 대한 탐사과정이 오랫동안 지속되어 오면서 많은 결과를 얻었습니다.
최초로 Mars Observer미션은 1992년에 발사되었으나 약 13.5분동안 끊어졌다가 다시 연결되던 중에 전파가 약해져 통신이 끊겼고 실패한 5번째 화성으로 기록하게 되었습니다. 이후에도 2001 메르호, 2020 퍼시미션, 인공위성 MRO(Mars Reconnaissance Orbiter), MSO(Mars Science Laboratory) 로버 큐리오시티 등을 통해 많은 결과를 얻었습니다.
화성에 대한 연구는 오랫동안 지속되어 왔으며 인류가 화성에 처음으로 발자국을 내딛기 위한 노력도 지금까지 이어지고 있습니다. 많은 우주 기관들은 화성에 대한 미션을 실행하려는 계획을 세우고 있으며 이러한 미션들을 통해 화성이 어떻게 형성되었는지 여전히 생명체가 존재할 가능성이 있는지 여부 그리고 인류가 화성에 살 수 있는지 여부 등을 탐구하고 있습니다.
화성에는 물이 존재하는 것으로 파악되고 있습니다. 이는 우주선과 행성 탐사 장비를 통해 수집된 데이터 및 관측 결과에 의해 밝혀졌습니다. 먼저 화성의 극지방에서는 빙하와 같은 구조물이 관측되었습니다. 이러한 구조물이 얼음인지 물인지는 정확하게 결정되지는 않았지만 많은 과학 연구자들은 이것이 물에 의한 것으로 보고 있습니다.
화성의 극지방에서는 겨울철에는 평균 기온이 -143도 이하로 떨어지기 때문에 이러한 구조물이 생길 수 있는 유일한 가능성은 물이 얼어붙어 얼음으로 형성된 것일 가능성이 높습니다. 또한 화성 지표에서는 염분이 포함된 수 천만 톤의 물이 있는 것으로 보고되었습니다. 최근 연구에서는 이러한 물이 지표 아래 땅속에 있는 것으로 확인되어 화성 지하에는 많은 양의 물이 존재할 가능성이 있습니다.
이 물은 지하 산화물 물질과 일부 분해되지 않은 유기 물질 등을 함유하고 있는데 이는 화성 지표에서 발견된 토양 샘플들로부터 추출되었습니다. 또한 화성 지형에서는 식각 및 평화 작용과 같은 프로세스를 통해 만들어진 구조물이 관측됩니다. 이러한 구조물은 강, 호수, 바다와 같은 특징적인 지형으로 존재하는데 이를 통해 화성 지표에서 과거 물의 존재가 있었을 가능성이 높습니다.
화성 대기에는 물 증발로 인해 발생하는 수증기에 대한 간접 증거도 있습니다. 마찬가지로 화성 탐사선에 장착된 장비를 이용한 측정 결과에서도 물증발과 관련된 정보가 수집되었습니다. 최근에는 화성 탐사 미션 중 하나인 마리너 2020 퍼시비어런스 미션을 통해 화성의 언덕과 울퉁불퉁한 지형이 포함된 지역에서 물이 흐르는 것을 식별할 수 있었습니다. 이러한 증거들을 바탕으로 과학자들은 화성에 물이 존재했거나 아직 존재하는 것으로 판단하고 있습니다. 결론적으로 화성에는 물이 존재하는 것으로 보고되고 있습니다. 이러한 증거는 화성 지형, 지하 물, 대기 조성 및 탐사 미션 데이터에 기반하고 있습니다. 이러한 증거들에 기반하여 화성을 탐사하는 노력은 계속될 것으로 예상됩니다. 이는 지구 외 생명체 발견과 화성을 인류의 새로운 정착지로 사용하는 가능성을 탐구하는 중요한 발견입니다.
화성의 우주선흔적
화성에는 여러 차례 우주선이 보내졌고 이들 우주선들은 지상에서 바로 관측할 수 없는 화성의 지구상 표면과 대기, 이전 활동, 그리고 환경을 탐사하게 되어 화성 연구에 많은 공헌을 하였습니다. 이들 우주선들은 화성의 표면, 지질, 기상 및 대기 환경에 대한 정보를 수집하였으며 화성의 생명체 가능성을 탐구하고 있습니다. 현재까지 화성에 보낸 대표적인 우주선들은 다음과 같습니다.
마리너 4호 (Mariner 4): 1964년에 NASA에서 첫 화성 탐사 우주선으로 발사되었습니다. 이 우주선은 화성 궤도를 돌면서 초해상도 카메라로 화성의 상부 대기, 표면 특징, 구조물을 포착하는데 성공하였습니다.
바이킹 1, 2호 (Viking 1, 2): 1975년에 NASA에서 보내진 이들은 화성 표면에 착륙하였고, 지표 석면을 뚫어 화학 반응을 측정하는 실험 등을 실시하여 화성의 대기 및 지표 특성을 조사하였습니다.
마리너 9호 (Mariner 9): 1971년에 NASA에서 발사된 이 우주선은 화성에 도달하여 궤도 성공을 거두었습니다. 이후에 이 우주선은 연속적인 업그레이드를 거쳐서 후속 다수 우주 탐사선과 같은 기술을 사용하였습니다.
메이븐(Maven): 2013년에 NASA에서 보내진 이 우주선은 화성의 대기를 연구하기 위해 발사되었습니다. 메이븐은 대기 질량, 구성 및 이온화된 입자와 풍속을 측정하여 화성의 대기 특성을 연구합니다.
큐리오시티 (Curiosity): 2012년에 NASA에서 발사된 이 우주선은 화성의 표면을 조사하기 위해 발사되었습니다. 큐리오시티는 화성의 지질 및 지표, 그리고 대기 증거를 연구하는 레이저 분광기, 로버 팔, 무선 전송 검색 (RTG), 오디오 카메라 등의 장비를 갖추고 있습니다.
인사이트 (InSight): 2018년에 NASA에서 발사된 이 우주선은 화성의 내부 구조를 조사하기 위해 발사되었습니다. 인사이트는 지진계와 선도계를 통해 화성의 지진 및 지구진 특성을 조사하고자 합니다. 이 외에도 미국을 비롯한 여러 나라에서 화성 탐사 미션을 실행해왔습니다. 이러한 미션에서는 화성의 지표, 대기, 지질 및 기상학적 특성을 연구하는 데 큰 성과를 올렸으며 이를 통해 앞으로 지구 외 생명체의 발견 및 인류가 화성을 정착지로 사용하는 가능성에 대한 연구도 진행될 것으로 예상됩니다.
화성에 대해서 알아보았습니다. 오늘도 즐거우 하루가 되세요.
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