문서의 을 확인하세요.
, 다른 뜻에 대한 내용은
화성(동음이의어)
문서
참고하십시오.|
{{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px; letter-spacing: -0.5px; font-size:0.88em; letter-spacing: -0.8px" |
항성 | ||||
| 행성 | ||||
| <nopad> 지구형 행성 | ||||
| <nopad> 목성형 행성 [A] | ||||
| 항성 | 지구형 행성 |
|
목성형 행성 |
|
|
|
| 소행성체 및 왜행성 [B] | |||||
| <colbgcolor=#535353> 근지구천체 | 아텐 소행성군 · 아모르 소행성군 · 아폴로 소행성군 · 아티라 소행성군 외 다수 | ||||
| 소행성대 | ⚳ 1 세레스 · ⚴ 2 팔라스 · ⚶ 4 베스타 외 다수 | ||||
| 켄타우로스족 | ⚷ 2060 키론 · 10199 카리클로 외 다수 | ||||
| 카이퍼대 | <colbgcolor=#535353> 명왕성족 | ♇ 134340 명왕성 ( 카론 등 5개▶) | |||
| 하우메아족 | 136108 하우메아 ( 히이아카 · 나마카) | ||||
| 큐비원족 | 136472 마케마케 ( S/2015 (136472) 1) | ||||
| 산란 분포대 | 136199 에리스 ( 디스노미아) | ||||
| 세드나족 | 90377 세드나 · 2012 VP113 · 541132 렐레아쿠호누아 | ||||
| 성간 천체 | 1I/오우무아무아 · 2I/보리소프 | ||||
| 오르트 구름 | |||||
| 구조 | 안쪽 오르트 구름(힐스 구름) · 바깥 오르트 구름 | ||||
| 각주 | |||||
| [A] 천왕성과 해왕성은 해왕성형 행성으로 따로 분류하는 학자도 있다. | }}}}}}}}} | ||||
|
화성
火星 | Mars |
|
|
촬영: Mars Global Surveyor ( NASA, 1999) |
|
| <colcolor=#fff> 기호 | <colbgcolor=#fff,#1f2023> ♂[1] |
| 구분 |
내행성/외행성[2] 지구형 행성 |
| 소속 | 우리 은하 |
| 평균 지름 | 6,779 ±0.2km |
| 표면적 | 1.4437×108km² |
| 질량 | 6.4174×1023 kg[3] |
| 궤도 장반경[4] |
1.5237
AU 227,939,366km 760 광초 12 광분 40 광초 |
| 원일점 |
1.6660 AU |
| 근일점 |
1.3814 AU |
| 이심률 | 0.0934 |
| 궤도 경사각 |
1.850° (황도면 기준) 5.65° (태양 적도 기준) |
| 공전 주기 |
686.971일 670 화성일 [5] |
| 자전 주기 | 24시간 37분 22초 |
| 자전축 기울기 | 25.19° |
| 대기압 | 0.6~1.0kPa[6] |
| 대기 조성 |
이산화 탄소 95.72% 질소 2.7% 아르곤 1.6% 산소 0.2% 일산화 탄소 0.07% 수증기 0.03% 일산화질소 0.03% |
| 평균 온도 | 210K(섭씨 -64도) |
| 최고 온도 | 308K(섭씨 35도) |
| 최저 온도 | 97K~130K(섭씨 -143~-176도) |
| 표면 중력 | 0.376G |
| 겉보기 등급 | +1.6 ~ -3.0 |
| 위성 | 2개 ( 포보스, 데이모스) |
| 별칭 | 형혹(熒惑)[7] |
[clearfix]
1. 개요
|
|
| 화성의 표면[8] |
|
|
| 화성의 북극 |
지구를 제외한 태양계 내 모든 행성 중 표면 탐사가 가장 많이 이루어진 행성이며, 물의 존재가 확인되고 테라포밍의 가능성이 보이는 등 인류 문명의 우주 개발에서 중요한 역할을 맡게 될 것으로 여겨지는 천체이다.[10] 화성 표면에 생명체의 존재 가능성이 과거부터 논의되고는 있으나 아직까지 화성에서 생명체는 발견되지 않았다. 애초에 표면온도도 평균수치가 지구의 남극 수준으로 낮은 데다가 대기도 희박하고 태양풍을 막아주는 행성의 자기장도 약해서 고등 생명체가 살기에는 여전히 혹독한 환경이고, 생명체가 만약 존재한다고 쳐도 미생물정도일 것이다.
2. 물리적 특성
화성의 자전주기는 약 24시간 37분으로, 24시간인 지구와 비슷하며, 공전주기는 약 687일[11]로, 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. 그런데 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[12] 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 27도[13]밖에 되질 않아 물로 구성된 생명체가 살 수 없는 환경이다.
화성에 대기가 희박해진 이유는 태생적으로 작은 질량으로 인해 중력이 약해[14] 산소와 같이 분자량이 작은 기체를 많이 잡아둘 수 없음과 동시에 화성의 핵이 지질학적으로 식어버린 상태라[15] 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. 화성의 자전 속도 자체는 지구와 거의 같지만, 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, 다시 말해 철과 같은 무거운 물질이 적은 것으로 추측되고 있다. #
쾰른 대학교의 브리기테 크나프마이어-엔드룬 박사[16]가 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 덮여 있고, 그 아래로는 15ｍ에 걸쳐 굵은 덩어리들이 쌓여 있다. 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. #
인사이트(InSight)가 수집한 자료를 통해 화성의 자전 속도가 빨라졌고, 이에 따라 화성의 하루 길이가 연간 수분의 1 밀리초(1천분의 1초)씩 짧아지고 있는 것으로 파악됐다. #
3. 화성의 역사
45억 3,000만년 전에 바다 밑바닥에 단단한 지각이 형성되었으며 44억 6,000만년 전에는 맨틀 분화가 완성되었다.[17]
45억년 전부터 43억 5,000만년 전까지는 온실 화성 시대인데, 이는 표면 온도가 영상을 유지했기 때문이다.
44억년 전 화성에는 물이 풍부했었고, 사마륨-146, 플루토늄-244와 같은 방사성 동위 원소들 덕분에 중심의 온도가 충분히 뜨거워 현 지구의 80%[18]에 해당하는 강력한 자기장이 형성되었고 충분히 대기도 보호할 수 있었다. 이때 화성의 대기압은 현 지구의 1.6배였지만, 대부분 온실기체였므로 평균 표면은 섭씨 25도로 액체 상태의 물이 존재하였다.[19] 또한 질량이 작아 내부열이 낮았고 지각이 일찍 두꺼워져 지구에 비해 더 이른 시기에 대륙이 형성되었다. 44억 년 전 화성에도 최초의 대륙이 형성되었으며 대륙의 지하에서는 온천수가 쏟아져 나왔고 화산 활동도 활발하여 화산 군도도 매우 많이 있었다. 또한 거대한 산맥들도 많이 형성되어 현 시대 지구의 사막 지대 표면과 유사한 풍경이었다. 다만 당시 화성은 대기가 풍부하였으므로 침식 활동으로 인해 이 시기의 흔적은 거의 없으며[20] 지하의 대규모 얼음층으로 인해 추정 가능하다.
43억 5,000만년 전부터는 표면온도가 영하로 내려가며 빙하 시대가 시작되었는데,[21] 이때부터 지구의 빙하기와 같은 풍경이 펼쳐졌다. 이는 45억년 전부터 대기압이 꾸준히 줄어들었기 때문이다.
43억년 전에는 물의 순환으로 일부 산소와 이산화 탄소와 철 등의 화학반응으로 대기는 꾸준히 줄어 대기압은 현 지구의 0.7배로 줄었다. 대기가 우주로 빠져나간 것이 아닌 행성 표면의 자체 순환으로 안정적인 적정 대기압으로 줄어든 것이다. 이때까지는 화성의 자기장이 안정적이라 대기가 우주로 빠져나가지 않았다.
다만 대기압이 낮아짐으로 표면 온도도 낮아져 평균 표면 온도는 43억년 전 이후로 영하 15~20도를 왔다갔다 할 수준으로 낮아졌고, 이 시기 화성은 눈이 내리고 얼음이 어는 시기가 되었다. 42억 8천만년 전 태양의 광도는 현재의 72.7%에 불과했다. 이때부터 화성의 중, 고위도 지역은 거대한 얼음이 형성되고 저위도 지역도 영향을 주어 눈이 쌓이는 눈덩이 지구와 같은 현상이 발생하였다. 또한 상대적으로 따뜻한 저위도 지역은 여름에 영상으로 올라가고[22] 물안개도 자욱히 발생했다. 중위도 지역에 쌓인 엄청난 크기의 빙하가 흘러 내려와 녹아서 강이나 호수를 형성하기도 하였다.
42억년 전부터 자기장의 힘이 약화되기 시작하였다. 내부의 내부열을 담당하던 플루토늄-244가 핵붕괴에 따른 감소로 제 힘을 발휘하지 못하기 시작했기 때문이다.[23]
41억년 전부터 39억 년 전까지는 극도의 변화 시대라고 한다. 이 시기까지도 자기장의 힘이 유지되어 대기가 소실되지는 않았지만 40억 년전 지름 1,000km의 소행성이 화성을 강타하여 북반구의 상당 부분의 지대가 남반구보다 평균 4.9km나 낮아졌다. 또한 이때 소행성의 힘으로 인해 짧은 기간이지만 수천 년간 영상의 온도를 회복한다. 하지만 42억 년 전에 플루토늄-244의 힘이 급격히 약화되고 우라늄과 포타슘-40이 지배적인 시대가 되자 화성 내부는 불안정해지고 열의 생산이 약화되었다. 지구는 질량이 크므로 자체 질량으로 인해 스스로 생산되는 열과 방사성 동위체로 인한 생성된 열이 합쳐져 여전히 뜨거운 내부열을 유지했지만[24] 화성은 질량이 작아 자체 질량으로 인해 스스로 생산되는 열의 위력이 약하므로 내부의 방사성 동위체들의 고갈은 치명적이다. 그래도 초기(41억 년 전~39억 년 전) 때에는 자기장이 약화되기 시작했어도 어느 정도 강도는 있었기에 대기를 잃지는 않았다.[25]
39억년 전부터 35억 년 전까지는[26] 급격한 자기장 약화 시대다. 후기 대충돌로 인해 소행성이 충돌한 지역에는 일시적으로 기온이 올라가고 빙하가 녹아 호수를 형성하고 바다에서는 해일를 일으키는 시대였다. 또한 불안정한 지질활동으로 인한 대지진으로 바다에서 거대한 파도가 육지를 강타하기도 하였다. 또한 39억 년 전 화성의 자기장은 지구의 15%까지 줄어들었고 매우 천천히 대기를 잃기 시작했다. 37억 년 전의 화성의 자기장은 지구의 5% 이하로 줄었고, 이때부터 대기는 화성 밖으로 급격히 빠져나가기 시작하였다. 결국 화성은 건조해지고 35억 년 전부터 32억 년 전까지[27] 건조화성 시대가 시작된다. 35억 년 전 화성의 표면 온도는 영하 50도까지 내려가고 대기는 0.2기압까지 줄었으며 자기장의 위력은 지구의 0.3%까지 줄어들었다. 이로 인해 32억 년 전의 대기압은 0.04기압 이하로 내려갔는데 이때부터는 더이상 액체 상태의 물이 존재할 수 없게 되었다. 이 시기 얼음층은 모래에 파묻혀 지하의 얼음층을 형성하게 되어 땅속 수백m~수km 깊이 아래로 파묻히고 액체 상태의 물은 증발하여 구름을 형성하다가 태양풍에 의해 빠져나갔다. 침식 활동도 현재와 비슷한 수준으로 약해져 이 시기의 화성 표면의 일부 풍경이 지금까지 보존되어 있는 곳도 존재하기도 한다. 약 34억년 전 초대형 쓰나미를 일으켰을 수 있는 소행성 충돌구가 발생했다. #
이 시기에 형성된 지하의 얼음 층에 존재하는 물의 양은 매우 많으며 현재까지 보존되어 있다. 현재 화성의 표면의 얼음물은 남극의 2배이고, 내부 화성의 물을 합치면 북극해만큼의 어마어마한 양이 있다. 지하에 얼음 상태와 맨틀 상중부에 흩어져 있어 희소하게 느껴질 것이다. 32억년 전부터 18억 년 전까지는 극단적 지질활동시대라고 한다.[28] 32억년 전부터 10억 년 전까지는 지질활동이 많이 일어났다. 이때는 내부에 지질활동이 일어나지 않아 열이 많이 쌓였고 이 쌓인 열로 인한 불안정한 금성식 지질활동으로 인한 올림푸스 화산이 생성되었다.
당시 올림푸스 화산은 꾸준히 커져 22억년 전에는 높이 35km까지 커졌다. 지금은 침식으로 많이 줄어든 상태. 다만 질량이 작기 때문에 금성처럼 지각이 통째로 녹지는 않고 비정상적인 거대 화산이 많이 폭발하였다. 또한 홍수 현무암 사건도 발생하여 넓은 용암대지가 형성되었다.
20억년 전에는 화성 내부의 열원의 힘이 매우 약화되어 대규모의 화산 활동은 막을 내리고, 소규모 화산 활동만이 일어났다.
18억년 전부터 10억년 전까지 소규모 지질활동 시대라고 하며, 올림푸스 화산과 같은 일부 거대 화산이 소규모로 활동하던 시기이며, 약한 소형 화산들이 분출물을 내뿜었다. 10억년 전에는 화성의 자기장은 현재와 비슷한 0.012%까지 감소하고 대기압도 현재와 거의 비슷한 수준인 0.007기압까지 줄어든다. 이때부터[29] 현세 시대로 이 시기부터 현재까진 미약한 화산 활동만 하고 있다. 지금도 화성은 일부 화산 지대에서 미약한 화산 활동을 보여준다.
화성 자체적으로 보존할 수 있는 대기압까지 감소한 상태라 자기장이 없어도 예전만큼 빨리 대기가 줄지는 않지만, 매우 적은 양이 서서히 쓸리고 있다. 하지만 화성 지표면에서도 휘발성 기체들이 올라와 오히려 현재의 대기 상태를 유지하고 있다.
물에 의한 침식이 없이 매우 얇은 대기만의 침식만 있기 때문에 화성의 침식 속도는 지구의 30,000배 이상 느리다. 따라서 지구에서는 10만 년이면 사라질 지형이 화성에서는 30억 년이 지나도 보존될 수 있으며 이후 화성의 미래는 태양이 더 뜨거워지면서 화성의 대기는 팍팍 날아가기 시작하여 지구만큼 태양열을 받게 되는 50억년 뒤면 수성처럼 대기가 전혀 없는 행성이 되게 된다. 이후 70억년 후 태양이 적색거성이 되면 지하 수백m 깊은 흙속에 파묻혀 있던 물들이 지상으로 나와 화성을 빠져 나가게 된다. 참고로 태양이 거성 단계일 때부터 지구는 이미 멸망한다.
그리고 위성인 포보스는 점점 더 화성의 중력에 끌려들어와 태양이 스스로에게 가하는 힘+스스로에게서 밖으로 나가는 물질들의 힘을 견디지 못해 부서져 화성과 충돌하거나, 화성의 고리가 될 것이며 데이모스의 경우는 충돌이나 고리화되는 건 피하겠지만 소행성대로 추방당할 가능성 역시 있다. 아주 먼 미래에 말이다.
4. 지형
| 화성의 자연지리 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
{{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px" |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
평원 Planitia |
아르카디아 평원 · 아키달리아 평원 · 유토피아 평원 · 아마조니스 평원 · 크리세 평원 · 엘리시움 평원 · 아르기레 평원 · 헬라스 평원 · 북부 평원 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
고원 Planum |
루나이 고원 · 헤스페리아 고원 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 타르시스 고원 | 다이달리아 고원 · 시리아 고원 · 시나이 고원 · 솔리스 고원 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
충돌구 Impact Crater |
하위헌스 크레이터 · 스키아파렐리 크레이터· 그릴리 크레이터 · 카시니 크레이터 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 산 | 위치 | 산(Mons) | 톨루스(Tholus)[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 타르시스 화산군 [2] | 올림푸스산 · 알바산 · 아르시아산 · 파보니스산 · 아스크레우스산 · 우라니우스산[다른지명] | 타르시스 톨루스 · 비블리스 톨루스 · 세라우니우스 톨루스 · 조비스 톨루스 · 율리시스 톨루스 · 우라니우스 톨루스[다른지명] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 엘리시움 | 엘리시움산 | 헤카투스 톨루스 · 알보르 톨루스 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
대지 Terra |
아라비아 대지 · 킴메리아 대지 · 노아키스 대지 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
계곡 Vallis |
마리네리스 계곡 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
반사율 지형 albedo feature |
시도니아 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
화성 표면의 사진 2015년 큐리오시티 |
|
|
|
표면 영상과 소리 ( 2021년 2월, 퍼서비어런스) |
태양계 형성 초기에는 여느 행성과 똑같이 화성 또한 각종 천체들과의 충돌이 빈번했다. 이때 직경 1,000km급의 초거대 소행성과 충돌한 적이 있는데, 그 충돌 에너지는 1메가톤 위력의 수소폭탄 100조 개가 동시에 폭발하는 수준이었다고 한다. 이 충돌은 화성에게 매우 타격이 컸으며, 이 때문에 화성의 북쪽에는 보레알리스 크레이터[30]라는 태양계 최대의 크레이터가 형성되었다. 이것의 면적은 화성 표면적의 약 40%를 차지하고, 화성의 북반구의 평균 고도는 남반구보다 4km 가까이 낮아졌다. 지금도 지도를 본다면 북반구에 있는 지형은 대부분 평야가 많은데 비해 남반구로 갈수록 자잘한 크레이터를 많이 발견할 수 있다. 이 충돌에 의한 영향으로 인해 풍화작용이 북반구에만 집중적으로 이루어진 것이다.
|
|
| 화성의 북반구 지형도. |
인사이트가 1년 가까운 동안 450여 차례의 진동(marsquake)을 포착했으며 이중 진짜 지진일 가능성이 높은 174건에 초점을 맞춰 분석을 진행했다. 그 결과, 24건은 비교적 규모가 커 지하 깊은 곳에서 촉발된 지진이 분명한 것으로 나타났으며, 나머지는 규모가 작고 진원도 확실치 않은 것으로 분석됐다. 이런 지진 빈도는 달(moonquake)보다는 잦고 지구보다는 적은 것으로, 지질학적으로 살아 있다는 점을 나타내는 것으로 받아들여지고 있다. # 2021년에도 추가적으로 규모 3 이상의 진동이 있는 것으로 보아 지진학적 면에서도 활동적인 것으로 밝혀졌다. #
화성 내부의 용암이 원통형으로 솟아오르는 거대한 '맨틀 융기'(mantle plume)가 지표면을 위로 밀어 올리고 지진과 화산 분화를 유발하는 것으로 나타났다. #
지진파를 통한 화성 내부 연구 결과 화성의 핵은 지구의 핵처럼 액체 상태인 외핵과 고체 상태인 내핵으로 구분된 것이 아니라 액체 상태의 단일한 구조로 되어 있었다. 또 다른 특징은 액체 상태의 철과 함께 황이나 산소 같은 가벼운 원소가 많다는 것이다. # 맨틀 아래 있는 액체 규산염층(liquid silicate layer)이 액체 상태인 화성의 핵을 담요처럼 덮고 있다는 사실을 확인했다. #
4.1. 올림푸스 화산
|
|
| 궤도에서 관측한 올림푸스 산 |
5. 위성
| 화성의 위성 | |
| 데이모스 | 포보스 |
위성으로 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. #
취리히 연방 공과대학교(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 데이모스는 화성에서 23,500km, 포보스는 화성에서 겨우 9,400km 떨어져 있다. 이것도 화성 중심을 기준으로 한 거리라서 표면으로부터라면 20,000km와 6,000km로 더 줄어든다. 달과 지구 사이가 384,400km고 지구의 정지궤도가 36,000km인 것과 비교하면 정말 코앞에 있는 셈. 각각 12.9등급, 11.8등급까지 밝아지지만 화성 너무 가까이서 공전하는 탓에 망원경이 있어도 둘을 동시에 잘 관측할 날을 잡기는 어렵다.
포보스는 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 상상도 |
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 얼어 있는 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 쌓여 있었다. 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 흔적 | |
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 RSL[31]이라고 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 띠고 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 내용 | 합성 대사(동화) 실험 | 분해 대사(이화) 실험 | 가스 교환 실험 |
| 실험 방법 | 화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 14CO,2,와 14CO[放]를 주입한 뒤 램프로 빛을 쬠. 일정 시간이 지나면 용기 내 기체를 제거한 뒤[33] 토양을 가열[34]하고 방사능 계측. | 화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 14C[放]를 함유한 비료를 투입, 일정 시간이 지난 뒤 방사능 계측. | 화성의 토양을 밀폐된 용기에 넣고 비료를 투입한 뒤 내부 기체의 변화 관찰. |
| 기대 목표 | 14C가 포함된 기체 생성 확인 | 14C가 포함된 기체 생성 확인 | 기체 조성과 수증기량 등의 변화 |
| 실험 결과 | 미검출(음성) | 검출(위양성) | 변화 없음 |
실험은 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 붙어 있던 지구 미생물들이 화성을 오염시킬 수도 있기 때문이다. 이에 대해 나사에서는 혹시 붙어 있을지 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 캘리포니아 공과대학교(Caltech) 두 기관의 연구팀은 화성의 물이 모두 대기를 통해 사라진 것이 아니며 상당량은 광물에 붙잡혀 있다는 연구 결과를 발표했다. # 하지만 2022년 1월, 2018년 발견한 지하 호수로 생각되던 지형이 물이 아니라 화산암이라는 반론이 제기되었다. #
기존에는 30억 년 전으로 추정돼 왔지만, 이보다 10억 년가량 뒤인 약 20억 년 전까지도 표면에 물이 남아 있었다는 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.
화성 적도에는 지하 지질 분석 결과 물의 흔적이 없다고 발표되었다. # 그러나, 적도 지하 지질 분석에서 물이 있을 가능성을 발표했다. #
NASA 탐사선인 퍼서비어런스 로버가 화성 탐사 중 고대 생명체의 흔적으로 보이는 암석을 발견했다. #
인사이트의 데이터 분석 중 지하 10~20km에 물이 있다고 발표했다. # #
7억 4200만년 전 화성 표면에 액체 상태의 물이 잠시 있었다는 증거를 발견했다. #
7. 인류 문명과 화성
|
|
|||
|
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px" |
현재 주요 우주 개발 프로젝트 | ||
|
|
♂ |
|
|
| 루나 게이트웨이 | 화성 개척 | 아르테미스 계획 | |
| 주요 우주 개발 기관 | |||
| 파일:NASA 로고.svg |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 주요 우주 개발 기업 | |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 국가 기관 주력 발사체 | |||
|
[[러시아| |
[[러시아| |
[[러시아| |
|
|
[[미국| |
|
[[중국| |
|
|
[[인도| |
[[인도| |
[[일본| |
|
|
[[대한민국| |
[[북한| |
||
| 민간 기업 주력 발사체 | |||
|
[[미국| |
[[미국| |
[[미국| |
|
|
[[미국| |
[[일본| |
[[일본| |
|
|
[[중국| |
|||
| 소형 발사체 | |||
|
[[미국| |
[[미국| |
[[미국| |
|
|
[[대한민국| |
|||
| 운용 예정 발사체 | |||
|
[[미국| |
[[미국| |
[[미국| |
|
|
[[미국| |
[[러시아| |
|
|
|
[[대한민국| |
|||
| 소형 발사체 | |||
|
[[대한민국| |
[[대한민국| |
||
|
|
| 끔찍하게 어려울 화성 기지 건설, 그래도 시작 해야 하는 이유.[36] |
그러나 화성 역시 현재로선 생명이 살 수 없는 불모지이며, 이곳에 무인 탐사선이 아닌 사람을 보내 장기간의 임무를 수행하는 것은 차원이 다른 문제이다. 화성은 자기장이 약해 태양풍에 의해 대기가 쓸려나가고 방사선이 표면에 직격으로 쏟아지며, 그렇게 쓸려나간 대기로 인해 그 밀도가 옅어 산소도 극미량만이 존재한다.
특히나 화성에서 쏟아지는 방사선은 지구의 50배에 달하며, 만약 사람이 화성에 3년 동안 체류한다면 이들은 NASA에서 우주비행사에게 허용한 방사능량의 평생치를 초과하게 된다. 흙은 독성이 강한 과염소산염으로 가득차있고 질소화합물도 전무해, 식물을 키우려면 정화 과정을 거쳐야 한다.
|
|
| 화성의 모래폭풍(좌: 이전 / 우: 이후) |
이 때문에 초기에 건설되는 화성 기지는 작고 창문이 없으며, 조그만한 원자력 발전기로 연명하고, 방사능으로부터 탐사대를 보호하기 위한 흙이 두껍게 쌓여 있는 무덤과 같은 형태일 것이다. 근데 이 정도가 태양계에서 가장 만만한 환경 조건이다. 다른 지구형 행성이나 위성들은 표면에 유인 착륙이 불가능하거나 아예 갈 수도 없는 곳이 태반이다.
|
|
| 스페이스X의 화성 이주 계획에 대한 일론 머스크의 설명 |
7.1. 테라포밍
|
|
| NASA, 디스커버리, 내셔널 지오그래픽이 공동 연구로 추산한 화성의 테라포밍 과정 |
| 우리가 화성에서 살아남을 수 있을까? |
| 화성의 테라포밍이 사실상 불가능한 이유는 사라진 화성의 자기장 때문 |
| 화성 테라포밍 과정[37] |
수성은 태양과 너무 가까운 거리로 인해, 금성은 두꺼운 이산화 탄소 대기와 그로 인한 매우 높은 기압과 온도 때문에 테라포밍을 시도하기에 무리가 따른다. 목성형 행성들은 테라포밍을 논의하는 의미조차도 없는데, 이들은 지구형 행성과 같은 땅에 도달하는 것이 극한의 난이도에 달하기 때문이다.[40] 핵에 가까워질수록 기압과 온도로 인해 이들 또한 고체 상태의 물질이 존재하긴 하지만, 이러한 환경을 견디며 테라포밍을 할 기술과 이유가 없다. 목성의 위성인 유로파나 토성의 타이탄의 경우 목성형 행성에서 뿜어져 나오는 어마어마한 방사선이 문제이다.[41] 예컨대 테베의 표면에서는 그 유명한 방사능 호수인 카라차이 호수에서 뿜어내는 방사능[42]을 초월하는 수치의 방사능[43]에 피폭된다.
하지만 결국 화성도 2018년 NASA의 연구결과에 따르면 현재 기술로는 불가능에 가깝다고 한다.
테라포밍의 가장 큰 걸림돌은 바로 태양풍으로, 화성은 지구의 1/800에 불과한 자기장으로 말미암아 이러한 태양풍을 잘 막아내지 못해 화성의 대기가 수시로 날아가고 있기 때문이다. 이런 식으로 대책없이 대기가 날아가게 되면 화성의 지표면은 태양 방사선에 무방비로 노출되며, 결국 생명을 싹 틔우기 매우 힘들어지는 상태에 이르게 된다. 현재 화성 표면을 두들기는 태양풍으로 인한 방사선의 선량은 연당 240~300 mSv 정도이며 이는 지구 평균 피폭량의 40~50배에 해당한다.[44] 이는 화성이 과거의 물이 풍부하던 행성에서 지금과 같은 황무지로 변해버린 원인 가운데 하나로도 꼽히는 만큼 이 문제를 해결하는 것이 곧 화성을 되살리는 것과 마찬가지라고 할 수 있다. 그 때문에 화성의 테라포밍과 관련해서 제안하고 있는 방법 중 하나가 태양풍으로 인해 대기가 날아가는 걸 막기 위해 인공적으로 자기장을 형성시켜 주는 것. 자기장 발생기를 탑재한 인공위성을 화성의 L1 라그랑주점에 띄워서 화성에 인공적인 자기장을 씌운다는 아이디어가 제시되고 있지만 현재 기술력으론 실현하기 힘들다.
한 행성을 전부 커버하는 인공적인 자기장을 발생시킨다는 발상은 현재 기술력으론 불가능하지만 만일 인공적인 자기장을 생성시킬 수 있다면 화성의 대기가 유지될 수 있는 환경이 되어 극지방의 이산화 탄소를 녹여 온실 효과를 일으키는 방법을 사용할 수 있다. 이를 위해 핵폭탄 같은 것으로 극지방의 이산화 탄소를 다 녹이거나 수십~수백년을 염두에 두고 화성에 이산화 탄소 발생 장치를 건립하는 방안이 연구되고 있다. NASA에 따르면 이러한 극지방의 이산화 탄소를 전부 다 녹인다 한들 그 수준은 지구 대기와 비교해 12% 정도에 불과하다고 한다.[45] 사실 12%의 대기농도를 형성하기만 해도(비록 대부분이 이산화탄소여도) 테라포밍은 사실상 성공한 것으로, 저기압 훈련을 받은 사람들은 우주복 없이 산소 마스크만으로 화성 표면을 걸어다닐 수 있고, 혐기성 박테리아가 생존할 수 있으며, 액체 상태의 물이 존재할 수 있게 된다. 지구 대기 농도의 7%까지는 인간이 우주복 없이 어떻게든 버틸 수 있으며, 현재 화성의 대기 농도는 지구의 1% 수준이다.
현재로서는 화성의 인공적인 자기장을 생성하기 위해 L1라그랑주점에 인공위성을 쏴 올려 자기장을 생성시킨다는 말도 안되는 방법 정도밖에 거론되지 않는 상황이어서 상단에 서술한 바와 같이 NASA의 연구결과대로 거의 불가능에 가깝다. 만일 다른 방법으로 화성 전체의 태양풍을 막는 방법이 발견된다면 화성에 대기가 유지될 수 있도록 환경을 조성한 뒤, 극지방의 이산화 탄소를 녹이거나 이산화 탄소 발생 장치를 수백년간 가동해서 온실가스 상태가 충만한 대기상태로 만들어서 박테리아를 화성에 보내서 초기의 지구처럼 박테리아가 산소를 생성시켜 생명이 살 수 있는 상태로 만든다는 시나리오다.
흔히 알려진 것과 다르게 태양풍으로 인해 화성을 테라포밍해봤자 대기가 다 날아간다는 점은 큰 문제가 되지 않는다. 태양풍이 대기를 날려보내는 것은 사실이지만 그 과정은 수천만~수억 년이 소요되기에 인간의 기준에서는 충분히 오랫동안 화성의 대기를 이용할 수 있으며 대책을 세울 시간도 충분하다.
|
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px; min-height: calc(1.5em + 5px); word-break: keep-all" {{{#!folding ⠀관련 자료들 - 펼치기 · 접기⠀ {{{#!wiki style="margin: -5px -1px -11px" |
<tablebgcolor=#fff,#1f2023>적도 부근에서 상당량의 수소가 발견되었다고 한다. 수소를 이용하면 물을 만들어 낼 수 있기 때문에 유인 탐사에 도움이 될 것이라 한다. |
| 화성에서 유기 고분자가 발견되었다. | |
| 화성에 특정 미생물을 옮기면 테라포밍이 시작되어 생명체가 살 수 있는 환경이 만들어진다는 주장이 나왔다. | |
| 1970년대 바이킹호 탐사 도중에 생명체가 살았다는 증거를 이미 발견했다는 주장이 나왔다. | |
| 화성의 먼지기둥으로 인해 물이 증발되어 갔다는 연구결과가 나왔다. | |
| 화성의 모래폭풍이 물 손실을 촉진했다는 연구결과가 나왔다. | }}}}}}}}} |
8. 탐사
태양계의 모든 행성을 통틀어 화성은 가장 많이 탐사가 시도되고 있다. 지구외에 다른 행성 중 환경적으로 가장 안정되어 있어 한 탐사선으로 오랫동안 탐사가 가능한 점도 있다.[46] 내행성인 수성은 접근하기도 어렵고 뜨거운 태양과 가까운 데다 뚜렷한 지형적 특성이 적어 탐사선을 보낼 메리트가 크지 않다. 한편 지구와 가장 가까운 거리가 나오는 금성은 과거에 많은 탐사가 있었으나 베네라 14호 이후 거의 보내지 않는 편이다. 금성의 생지옥이나 다름없는 환경에서는 탐사선을 보내봤자 금방 부서지기 때문에 화성보다 효율성이 떨어진 것이 한몫했다.목성 바깥 쪽에는 지구에 이어 두 번째로 지상과 지하에 바다가 있는 타이탄이 있다. 타이탄의 지상에는 탄화수소로 된 바다가 존재한다. 지하에는 염분이 많은 바닷물이 있을 것으로 추정된다. 또한 지하에 바다가 있는 유로파, 엔셀라두스 같은 매력적인 위성은 많다. 그러나 이들은 너무 거리가 멀어서 가는 데만 6년 이상 걸려서 많은 탐사선을 보내기 어럽다.
이렇듯 화성은 지구에서 거리도 비교적 가깝고 탐사선이 지상에서 활동할 만한 환경이기 때문에, 그나마 지구 이외의 행성이나 위성급 중에서는 화성이 탐사하기 가장 유리한 환경을 갖추고 있는 셈이다. NASA의 화성 탐사는 1965년 경의 매리너 프로젝트부터 시작했다. 과거에 매리너가 보내온 이미지는 지금 보면 '어딜 봐서 저게 화성인가…'라고 할 정도로 화질이 형편없었으나 그때 당시에는 정말 대단한 발견이었다. 1965년이면 베트남 전쟁이 한창일 시기이다. 2015년에는 화성 탐사 50주년을 맞아 나사의 제트추진연구소에 특별 기념 영상을 제작하기도 하였다. 영상 보기
| 현재 임무 수행중인 화성 탐사선[47] | 우주기구 | 발사 날짜 | 활동 개시[48] |
| 2001 마스 오디세이[49] | NASA | 2001년 4월 7일 | [age(2001-04-07)]년 경과 |
| 마스 익스프레스 | ESA | 2003년 6월 2일 | [age(2003-06-02)]년 경과 |
| 화성 정찰위성 | NASA | 2005년 8월 12일 | [age(2005-08-12)]년 경과 |
| 큐리오시티▣ | NASA | 2011년 11월 26일 | [age(2011-11-26)]년 경과 |
| MAVEN[50] | NASA | 2013년 11월 18일 | [age(2013-11-18)]년 경과 |
| 엑소마스 가스추적궤도선 | ESA, Roscosmos | 2016년 3월 14일 | [age(2016-03-14)]년 경과 |
| 아말[51] | UAESA | 2020년 7월 20일 | [age(2020-07-20)]년 경과 |
| 톈원 1호▣[52] | 국가항천국 | 2020년 7월 23일 | [age(2020-07-23)]년 경과 |
| 퍼서비어런스▣ | NASA | 2020년 7월 29일 | [age(2020-07-29)]년 경과 |
| 러시아의 화성 탐사선[53] | 발사 날짜 | 성공 여부 |
|
마스닉 1호 (Mars 1960A) |
1960년 10월 10일 | 실패 |
|
마스닉 2호 (Mars 1960B) |
1960년 10월 14일 | 실패 |
|
스푸트니크 22호 (Mars 1962A) |
1962년 10월 24일 | 발사 직후 폭발 |
| 마르스 1호 | 1962년 11월 1일 | 화성 접근 전 파괴 |
|
스푸트니크 24호 (Mars 1962B) |
1963년 1월 19일 | 지구 궤도 탈출 실패 |
| 존드 1964A호 | 1964년 6월 4일 | 발사 실패 |
| 존드 2호 | 1965년 5월 | 통신 두절 |
| 마르스 1969A호 | 1969년 3월 27일 | 발사 실패 |
| 마르스 1969B호 | 1969년 4월 2일 | 발사 실패 |
| 코스모스 419호 | 1971년 5월 12일 | 발사 실패 |
| 마르스 2호 | 1971년 11월 27일 | 화성 표면에 충돌 |
| 마르스 3호[54] | 1971년 12월 2일 |
착륙은 성공적이었으나 수 초 후 화염에 휩싸임. |
| 마르스 4호 | 1974년 2월 10일 | 근접에 성공하였으나 궤도 진입 실패 |
| 마르스 5호 | 1974년 2월 21일 | 궤도 진입 후 9일 만에 통신두절 |
| 마르스 6호 | 1974년 3월 12일 | 착륙 후 통신두절 |
| 마르스 7호 | 1974년 3월 9일 | 착륙 탐사선 조기 분리되어 태양 궤도로 향함 |
| 포보스 1호 | 1988년 9월 2일 | 궤도 진입 중 통신 두절 |
| 포보스 2호 | 1989년 3월 27일 |
진입후 일부 데이터 전송하였으나 착륙 시행 직전 통신 두절 |
| 마르스 96호 | 1996년 11월 17일 | 궤도 진입/착륙 발사 실패 |
|
포보스-그룬트[55] (Phobos-Grunt) |
2012년 1월 15일 |
지구 궤도 진입 실패, 태평양에 추락 |
보면 알겠지만 러시아( 소련)의 탐사선은 금성과 달리 제대로 성공했다고 볼 만한 게 한 건도 없다. 수십 개의 탐사선을 발사했음에도 불구하고 그나마 성공한 것도 착륙 후 통신두절되었다. 심지어 2012년에 발사한 포보스-그룬트 호마저 추락하면서 "러시아의 화성 탐사를 외계인들이 방해하고 있다!"는 우스갯소리도 나오고 있다. 실제로 포보스 2호가 마지막으로 보낸 사진엔 화성에 드리운 거대한 시가(cigar) 모양의 그림자가 찍힌 것도 있다고 한다.
한편 러시아는 유럽우주국과 합작해 엑소마스 가스추적궤도선을 화성을 보내기 위해 시도했으며 지구에서 발사는 성공적으로 이뤄젔다. 그러나 탐사선이 착륙하는 도중 통신이 두절되었다고 한다. 화성 탐사는 유독 실패율이 높다. 그보다 더 먼거리에 있는 목성, 토성 등의 탐사보다 더 실패율이 높다. 미국은 그래도 실패가 30% 정도지만 러시아는 무려 91%가 실패했다. 유럽도 그리 성적이 좋지 않다. 전체적으로 60%가 실패했다. 그래서 이를 "화성(인)의 저주"라고 부르기도 한다. 가끔 이를 소재삼아 화성인들이 탐사를 방해한다는 풍자글이 실리기도 한다.
중국은 톈원 1호를 발사했는데 여기에는 표면 탐사 로버(주룽)도 탑재되어 있다. 2021년 5월 15일에 성공적으로 착륙함에 따라 소련, 미국에 이어 세계 3번째가 되었다. 다만 소련은 착륙은 성공했으나 통신두절로 작동을 못해서, 작동 성공은 세계 2번째다. #
8.1. 탐사용 로버
NASA에서는 1997년 소저너를 보내서 재미를 많이 보았다. 월면 탐사에 쓰인 로버의 직계 후손이라고 볼 수 있을 듯. 이로 인해 그 뒤로 몇 년 간격으로 로버를 보내고 있다. 2003년에는 스피릿과 오퍼튜니티라는 쌍둥이 로봇을 보냈는데, 기존 활동 계획은 3개월이었으나 스피릿은 6년 2개월을 버텼고 오퍼튜니티는 14년 5개월을 돌았다.활동 계획을 3개월로 설정한 이유는 화성의 모래폭풍으로 주 동력원인 태양전지판이 화성의 모래에 뒤덮여서 3개월 정도면 작동을 멈출 것으로 예상했기 때문이다. 하지만 이 모래폭풍 덕분에 오히려 태양전지판에 쌓여 있던 모래가 씻겨 날아가기도 해서 꽤 오랫동안 활동을 했다.
|
|
| xkcd 1504화[56] 번역 출처 |
실제로 임베디드 컴퓨터들은 특수한 경우에만 비상정지 버튼을 달아두지 일반적으로는 몇 십 년 동안 운용할 것을 전제로 하기 때문에 정지버튼 자체가 없다. 애초에 오류가 생기면 스스로 해결할 수 있도록 설계되어 있다. 그래서 전원이 꺼지지 않는 이상 컴퓨터를 전력 차단형으로 재부팅할 필요가 없다. 그래서 아주 치명적인 고장이 날 때까지 또는 후대의 인류가 스피릿과 오퍼튜니티를 찾아서 인위적으로 작동을 멈출 때까지는 영원히 임무를 수행해야 한다고. 실제로 고장이 몇 번 나긴 났는데, 그래도 임무는 계속 수행한다고 한다.
그런데 스피릿은 모래 구멍에 빠진 이후 탈출이 불가능해졌고 이로 인해 전력 소모와 재충전 등에 문제가 생겨 결국 NASA는 2011년 5월에 공식적으로 '포기'를 선언했다. 화성의 겨울을 나기 위해 태양전지판을 좋은 각도로 맞추고 대기 모드로 들어가야 하는데 이게 어려워진 것이다. 한편 오퍼튜니티는 2018년 사상 유례없는 3개월간의 대규모 모래폭풍으로 작동이 정지되었으며 8개월간 교신 시도가 실패함에 따라 2019년 2월 12일(Sol 5498) 공식적으로 임무 완료를 선언했다.
2011년 12월 다음 세대의 로버 큐리오시티가 발사되었다. 이번에는 지프차 크기로 총 미션 비용은 25억 달러 정도. 8개월 후인 8월 6일 오후 2시 11분에 화성에 도착, 착륙 과정을 잘 이겨냈으며 많은 과학적 탐사를 수행할 예정이다. 이번엔 크기도 충분히 크기 때문에 원자력 전지를 싣고 갔다.
2020년 7월 30일, 큐리오시티의 다음 세대 로버인 퍼서비어런스가 발사되어 2021년 2월 18일 예제로 크레이터에 착륙하였다. 동년 5월 15일엔 중국 톈원 1호의 로버 주룽이 유토피아 평원에 착륙했다.
오퍼튜니티가 아직 활동하던 시기에 해외에서 종종 화성에 존재하는 로버들끼리 만나면 흥미롭겠다는 소리들이 나오지만 현실적으로 불가능에 가까운 일이다. 먼저 이들 로버의 이동 속도가 매우 느려 사실상 불가능하다. 1초에 4~5cm 움직이는 게 고작이며 지구와의 거리 때문에 입력과 실제 행동의 시간차가 워낙 길어서 오래 걸린다. 그리고 더 큰 이유로는 스피릿과 오퍼튜니티의 경우처럼 태양전지판으로 기동하는 로버는 충전을 위해서 태양전지판이 태양빛을 잘 받도록 특정 위치와 각도를 맞춰서 충전을 해야 한다. 이 충전을 제대로 못하면 화성의 혹한을 버티기 위한 히터가 돌아가지 못해 부품이 고장나기도 하고 심한 경우 기동도 불가능해진다.
또한 모래폭풍이라는 변수도 있다. 스피릿의 경우가 이런 악재가 몽땅 겹쳐진 상황이다. 바퀴의 고장으로 구덩이에서 나오지 못하게 되니 전지 충전이 힘들어졌고 모래폭풍도 몰려와 판을 덮어버려서 충전이 힘들어졌다. 이후에는 결국 통신이 두절됐다. 고로 태양전지판을 사용하는 로버들은 쓸데없이 움직일 여유가 없으므로 임무상 우연히 경로가 겹치지 않고서야 다른 탐사선과 마주칠 일은 없다.
9. 화성 여행
10. 인공구조물 음모론
화성은 인류의 탐사선이 방문한 적이 제법 많기 때문에, 상당한 데이터가 축적되어 있다. 그런데 그 와중에 화성 표면에서 도저히 자연적인 생성물이라고는 보기 힘든 게 사진에 잡힌 경우가 여럿 있었다.
오컬트계에서는 그런 NASA의 전송사진을 바탕으로 집터나 성터, 다른 동물의 흔적처럼 보이는 지질 현상 등을 분석하며 지구에 인류가 살기 이전에 인류가 살았다는 가설을 여럿 내놓았으나 모두 그야말로 끼워 맞추기 수준으로 뭔가 흐릿한 그림자만 봐도 지구의 물건과 비슷하다고 우기는 수준에 불과했다. 가장 유명한 것은 시도니아의 '화성의 얼굴' 사진으로, 이는 착시로 판명났다. 나사에서 일부러 다시 가서 사진을 찍어 가설을 박살냈다.
다른 화성 지표상 인공구조물 음모론들도 시각적 착시일 가능성이 상당히 높지만[57] 논란이 되는 것은 사실이기 때문에 언젠가 인류가 화성에 직접 발을 디딜 때까지 이런 얘기는 계속 나올 듯하다.
11. 다리우스력[58]
미래에 화성으로의 유인 미션을 위해 디자인된 달력이다. 이 달력은 항공우주 엔지니어 토마스 강게일이 자신의 아들 다리우스의 이름을 따 1985년에 만들었다. 한 해는 24달로 되어 있으며 보통은 한 달에 28일이나, 여섯 달에 한 번씩은 윤일을 제외하면 27일이다. 요일은 지구와 같으나, 라틴어로, 그리고 로마 신화에 나오는 신들의 이름을 따서 되어 있다. 매 달의 이름은 궁수자리, 염소자리 등등의 12좌를 라틴어와 산스크리트어(간혹 힌두어)로 번갈아가며 사용한다.그러나 화성으로 유인 미션을 간다고 해도 초기에는 지구와의 통신을 유지하면서 지상 인력들의 백업을 받을 것이므로 우주선도 당연히 지구 달력을 사용할 것이다. 이후 화성에 식민지가 건설되고 어느 정도 큰 규모의 정착지가 형성된다면 화성의 주기운동을 기준으로한 달력이 더욱 필요해질 것이다. 화성은 자전주기가 24시간 37분으로 지구랑 비슷해서 화성에 거주하는 사람은 지구에서의 생활패턴을 유지하는데 어려움이 없을것이다. 그러나 지구에서 1년인 365일의 시간이 화성에선 대략 355.8 솔이기 때문에 미래의 화성인들은 지구인들에 비해 하루를 얼마나 더 효율적으로 보내는가에 대한 생각도 자연스럽게 하게 될것. 특히나 회계 분야라면 회계연도 같은 것도 생각해야하므로 더 그럴 것이다.
다른 행성이나 위성을 기준으로 달력을 만들면 특이한 결과가 나오기도 한다. 달을 기준 달력을 만든다면 1년이 12일 남짓일 것이며 수성은 한술 더 떠서 1년이 0.5일이 된다. 즉 지구의 1일은 수성의 2년이다. 수성이 태양 주위를 2바퀴 도는 동안 3번 자전하므로, 수성이 2번 공전해야 수성 기준으로 1태양일이 지나는 것이다. 한편 금성의 경우는 1년이 약 2일가량밖에 안 된다.
참고로 수성의 하루를 1.5일이라고 잘못 생각할 수 있는데, 수성의 자전 주기가 58.646일, 공전 주기가 87.969일로 거의 정확히 1.5배라서 그렇다. 그러나 이것은 1태양일과 1항성일의 개념 차이를 정확히 모르고 단순히 산수계산만 한 잘못된 설명이다. 지구의 1태양일은 우리가 알고 있는 1일이지만 실제로 지구의 자전 주기(1항성일)는 1일이 아닌 약 0.997일(약 23시간 56분)이다. 이유는 지구 문서로. 태양일과 항성일 간의 이 4분의 차이는 별자리가 매일 4분씩 일찍 뜨는 이유이다. 그렇게 지구가 자전하는 시간 동안 공전도 했기 때문에 1항성일이 1태양일과 일치하지 않는 것이다. 마찬가지로 수성의 경우에도 자전 주기만큼의 시간이 흘렀을 때 수성에서 보는 태양은 수성의 하늘에서 겨우 1/3만큼 이동해 갔을 뿐이며, 실제로 수성에서 태양이 다시 남중하기까지 걸리는 시간은 수성 자전주기의 2배이다.
마찬가지로 금성도 1년이 1일보다 짧다고 잘못 생각할 수 있다. 금성은 자전주기가 공전주기보다 길지만, 공전궤도면이 거의 180도 뒤집혀 있어서 다른 행성들과 반대로 자전한다. 따라서 금성이 절반 남짓 정도 공전해 가면 금성의 하늘 위로 태양이 서에서 동으로 대략 한 바퀴 정도 돌아서 제자리로 되돌아오게 된다. 그러므로 금성의 1태양년은 2보다는 약간 짧은 약 2태양일이 된다.
12. 명칭
밤하늘에서 불그스름한 빛을 띠는 행성이기 때문에 로마 신화의 전쟁신 마르스( 그리스 신화의 아레스)의 이름이 붙었다.한자문화권의 화성(火星)이란 명칭은 오행 중 하나인 화(火)에서 유래했다.과거에는 형혹성(熒惑星) 등으로 불리었다. 화성을 재화(災禍)나 병란(兵亂)의 징조를 보여 주는 별로 여겨 붙은 이름이라 한다.
일본에서는 나츠히보시(夏日星)라고도 불렀다.
13. 기타
2012년 2월, 화성궤도에서 임무를 수행 중인 화성 정찰위성(Mars Reconnaissance Orbiter)이 회오리바람 현상을 촬영했다. 관련자료|
|
유인 화성 탐사가 워낙 우주공학적으로 큰 이야기이다 보니 그와 관련된 사기도 몇 번인가 인터넷을 달군 바 있다.
- 2010년 11월 6일 NASA가 화성에 정착할 지구인 4명을 모집 중이라고 발표했다는 기사가 나왔다. 귀환 불가를 조건으로 걸었는데도 전 세계에서 400명이나 지원했다고 한다. 하지만 사실 단순히 '장래에 4명 정도 뽑아서 화성에 보내볼 계획이다.'는 것을 찌라시 뉴스에서 구라친 것.
- 마스 원이라고 하는 정체불명의 재단에서 유인화성탐사 인원을 모집하기도 했다. 2023년 예정이며 우주인은 TV 오디션 형식으로 선발 예정. 두 번 다시는 지구로 돌아올 수 없다지만 2013년 9월 무려 20만 명이 지원했다고 한다. 그중 실제로 등록비를 내고 영상물 제출을 한 사람은 2,782명. 2014년에는 이들 중 1,058명을 후보자로 선정하였고, 2015년에는 이들 중 100명을 추려 추후 24명을 최종 선발할 예정이라고 한다. 그러나 결국 이들을 우주로 보내려면 NASA와 동급, 혹은 뛰어넘는 수준의 우주기술을 갖춰야 하는데 온라인으로 티셔츠나 팔아먹는 재단이 무슨 수로 그런 역량을 갖출 수 있을지 의문. 때문에 언론으로부터 주목받아 유명세를 타려는 게 목적이 아니냐는 비판이 있으며, 실제로 이들 계획이 제대로 이루어질 것인가에 대해서도 많은 사람들이 의심하고 있다는 것이다. 관련기사 그 한 예로, 현재 마스 원 재단에서 예상한 총 이주 비용이 60억 달러인데, 전문가 대다수가 저 금액은 마스 원 재단의 현 이주 계획을 현실화하기에 너무 부족하다는 지적을 하고 있다. 실제로 예전에 NASA에서 화성에 유인 기지를 건설하는 계획을 세운 적이 있었는데 당시 예상 비용은 최소 1,000억 달러로 계산되었다. 물론 나사의 계획은 화성-지구 간 왕복을 전제로 한 것이지만, 그걸 감안한다고 해도 60억 대 1,000억은 너무 차이가 난다. 거기다 화성에 보낼 대원 선발도 서류 심사와 간단한 인터뷰가 전부로 부실하기 짝이 없고, 이런 저런 이유를 대면서 계획이 계속해서 늦춰지고 있어서 의혹이 증폭되다가 결국 파산하고 말았다.
2015년 6월은 화성에 있는 궤도선, 로버를 포함한 모든 발사체와의 교신이 불가능하다고 하는데, 이유는 태양. 태양이 지구와 화성의 딱 가운데에 위치하여 왕복하는 전파를 손상시켜 정확한 명령 전달과 정보 수신이 불가능하다고 한다.
천문학자 이강환 박사의 화성 오디오 강의 PLAY
NASA에서 2016년 화성으로 발사될 Insight 탐사선에 자신의 이름이 실리기를 원하는 사람의 신청을 받았다. 화성에 내 이름 실어보내기 링크된 사이트로 들어가 New Flyer란에 성과 이름, 거주국가와 이메일 주소를 기입하면 되는데 등록 마감은 미국 현지시각으로 2015년 9월 8일 동부 시각 밤 11시 59분이다. 그러나 인사이트의 발사가 2018년 5월로 연기되면서 신청 기간도 미 동부 시간 기준 2017년 11월 1일 밤 11시 59분까지로 늘어났다!
등록을 마치면 자신의 이름이 실리게 된다는 증명을 항공기 탑승권과 같은 방식으로 표식해서 보여주는데 프린트도 가능하다! 마치 본인이 직접 화성으로 가는 듯한 기분을 받을 수 있으며 지구에서 화성까지의 거리가 첫 마일리지로 주어진다. 아울러 이 사이트는 차후 NASA에서 계획하는 차기 유사 우주개발 프로그램 참여 프로그램에도 쓸 수 있도록 꾸며져 있어서 많은 이들의 호기심을 자극할 수 있을 것으로 보인다. 그뿐만 아니라 미국 국내 및 전 세계 국가들의 신청 인원 현황을 지도의 색으로 보여주는데 짙을수록 많은 인원이, 옅을수록 적은 인원이 신청했음을 알 수 있다. 신청 종료 후 한국에서만 14,118명이 신청한 것으로 나타나 있다.
2015년 8월 28일부터 NASA에서 화성 유인 탐사를 위한 일환으로 하와이에서 1년간 6명의 참가자들이 고립 생활 실험을 시작했다. 지름 11m, 높이 6m의 원형돔에서 사생활 없이 지냈고 실제로 화성에서 사용할 장비들만을 가지고 생존 실험을 진행했다. NASA와의 통신도 화성과의 거리를 반영하여 20분간의 차이가 있었고, 가족들과 연락도 제한되는 등 실제 화성과 유사한 환경을 만들기 위해 노력했다. 실험 종료 후, 참가자들의 심리 상태를 조사하게 되고, 이는 화성 유인 탐사 계획을 세울 때 활용된다.
2016년 4월 28일에 NASA가 화성에 있는 로버가 촬영한 사진 한 장을 업로드했다. #
미국의 민간 우주 기업 스페이스X는 2022년에 화성에 무인 화물선을 보내고 2024년에는 유인 탐사를 실시하는 계획을 추진하고 있다. 아폴로 달 탐사처럼 잠깐 구경하고 돌아오는 수준을 넘어서 대량의 인원을 보내 인간이 장기 체류 가능한 시설을 건설하는 것을 목표로 삼고 있다. 이를 위해 역대 최대 규모의 우주발사체와 우주선을 개발하는 중이다. 요르단의 와디 룸(Wadi Rum)이란 사막 지역은 분위기가 화성 표면과 흡사해서 화성을 배경으로 한 영화의 단골 촬영 장소로 알려져 있다. 영화 마션 역시 이곳에서 촬영을 했다.
2018년 6월 8일, 무인탐사선 큐리오시티가 화성에서 유기체의 흔적을 찾았다고 한다. #
매우 춥고 혹독한 기후로 유명하다. 지구와 비교하자면 이와 비슷한 곳은 남극이 있다. 정확히 말하면 동남극 내륙이다.
14. 대중매체
[1]
화성의 이름의 유래가 된
아레스(마르스)의 창과 방패를 상징하는 기호이다.
[2]
지구를 기준으로 삼을 경우 외행성(Superior planet, 반대말은 Inferior planet), 목성 등의 행성이나 태양계 전체를 기준으로 삼을 경우 내행성(Inner planet)으로 분류된다.
[3]
6해 4174경 톤
[4]
궤도의 반지름. 쉽게 말해 태양과의 거리를 말한다.
[5]
이는 조금씩 다르지만 정확한 값은 687 화성일이 1년이다.
[6]
지구의 100분의 1
[7]
형혹성(熒惑星)이라고도 한다.
표준국어대사전에는 엉뚱하게도 '형행성(熒行星)'이란 표제어도 실려 있으나 명백한 오류다. planet의 일본식 번역인
혹성을
행성으로 바꾸면서 형혹성(熒惑星)도 덩달아 형행성(熒行星)으로 바꾼 것인데 형혹 또는 형혹성은 일본의 번역어인 혹성이 등장하기 이전부터 고전문헌에 이미 쓰이던 말로 혹성과는 무관하며 애초 '형+혹성'이 아니라 '형혹+성'이므로 전혀 다른 말이다.
[8]
잘 보면 화성의 옅은 대기도 보인다.
[9]
이러한 이유로 영미권에서는 '붉은 행성(Red Planet)'이라는 이명으로도 부른다.
[10]
달과 같이 유인 탐사 계획이 구상되고 있는 행성이기도 하다.
[11]
668
솔
[12]
중간권과 열권의 계면에 해당되는 위치라 거의 우주공간에 가깝다. 참고로 ISS가 공전하는 위치가 400km 정도 된다.
[13]
체온이 36도인 사람이 노출되면 낮은 온도에 동사하거나 몸 속의 피가 다 기화되어 죽게 된다.
[14]
화성의 중력은 지구의 대략 37.6% 정도로 지구에서 몸무게가 이 70 kg f인 사람이 화성에 가면 26.32 kg f가 된다.
[15]
이와 반대로 지구의 핵은 매우 활발하게 활동한다.
[16]
Dr. Brigitte Knapmeyer-Endrun at the University of Cologne's Institute of Geology and Mineralogy
[17]
이는 지구와도 어느 정도 비슷하다. 지구도 45억 2000만년 전에 단단한 지각이 형성되었다. 맨틀 역시도 화성이 맨틀을 완성한 시기와 거의 비슷하게 완성시켰다.
[18]
지구의 자기장은 태양계의 행성들 중에서도 이례적인 수준으로 강한데 천왕성, 해왕성조차 지구만하지는 못하다. 그런 지구의 80% 수준이면 화성같은 행성에서는 대단하다고 할 수 있다. 물론 이 때는 화성이 충분히 뜨거울 수 있었으니 가능했지만...
[19]
이 시기에는 온실기체의 역할이 행성 온도에도 중요한 역할을 했다. 이 때에는 태양이 지금만큼 밝지 않았기에 지구도 온실기체 덕분에 영상의 온도를 유지할 수 있었다. 그랬기에 이런 온실기체가 사라지자 찾아온 게
눈덩이 지구 가설이다. 게다가 이 때는 무려 24~21억년 전으로 화성에서는 극단적 지질시대로서 이미 화성은 지질활동이 활발했던거 빼면 지금의 환경과 어느 정도 비슷해져 있었다.
[20]
설사 침식 활동에서 살아남아도 화성은 현재도 매우 느린 속도로나마 침식 활동이 일어나며 시간이 40억년 이상 흘렀기에 남아나기 힘들다.
[21]
이 시기에 지구에서는 대륙 지각이 형성되었다.
[22]
이는 지금도 마찬가지다.
[23]
다만 플루토늄-222의 감소만으로는 설명할 수 없다. 지구 역시도 플루토늄-244가 41억 년 전에 고갈되기 시작했기 때문이다.
[24]
여기에 지구는
달의 존재도 내부열을 유지하게 만들었다는 의견도 있다. 달의 중력으로 인해 지구는 좀 더 내부가 휘저어질 수 있었다는 것이 이쪽의 견해
[25]
참고로 지구는 38억년 전, 명왕누대가 끝난다.
[26]
지구로 치면 명왕누대 말~초시생대 말에 해당하는 시기, 이 시기에 지구는 최초의 생명이 탄생했으며 최초의 초대륙이 탄생했다.
[27]
지구는 초시생대 말~고시생대가 끝나는 시기로 시아노박테리아가 처음 등장했고 박테리아가 육상에 진출했다.
[28]
지구에서는 중시생대~오로시아기 시기로서 산소대폭발 사건, 휴로니안 빙하기, 진핵생물 출현 등이 일어났다. 이후 8억년 전까지 '지루한 10억년' 이라는 안정기로 접어든다.
[29]
참고로 이 때는 아직 지구는 선캄브리아기 시기다. 선캄브리아기가 끝나기도 전에 화성은 이미 현재와 같은 모습이 되어버린 셈.
[30]
North Polar Basin, Borealis basin
[31]
Recurring Slope Lineae
[放]
탄소의 방사성 동위원소 14C를 넣어 검출을 용이하게 하기 위함.
[33]
목표를 보면 알겠지만, 14CO,2,와 14CO 자체가 방사성 기체라 계측에 방해가 되기 때문이다.
[34]
토양 내에 존재할지도 모르는 유기물을 기체로 분해하기 위함이다.
[放]
[36]
쿠르츠게작트의 영상.
[37]
출처 :
쿠르츠게작트
[38]
사실 화성도 가능성이 있다는 거지 엄청나게 어렵다. 그나마 현재로써는 거대한 도시를 세우는
패러테라포밍이 그나마 가능성이 있는 편. 이것도 미친 듯이 어렵겠지만 마찬가지로 화성 외의 다른 곳은 이것조차 불가능하다.
[39]
거꾸로 생각해보면 답이 쉽게 나오는 문제로, 이미 지구상에 존재하는
사막도 여러문제로 개척하기 힘든 판인데 자연환경이 아예 다른 행성을 개척한다는건 어떨지 뻔하다.
스페이스X의 명목상 목표도 화성 개척이지만, 실질적인 목표는 NASA같은 정부기관이 예산 문제로 우주개발에 발목을 잡기에 이러한 문제에서 벗어나 민간기업을 세워 엔지니어들이 원없이 자유롭게 연구개발 +
CEO의 개인적인 꿈을 이루기 위해 세운 기업이다.
[40]
금속성 수소 바다, 메테인 바다 등 우리가 아는 지구의 바다가 아닌 죽음의 바다가 뒤덮고 있다.
[41]
물론 토성은 목성에 비하면 방사능 수치가 많이 약하기는 하지만, 토성 역시 지구랑 비교하면 방사능이 많이 나오는 편이다.
[42]
하루에 150시버트.
[43]
하루에 180시버트.
[44]
지구와 화성의 태양에서의 거리 차이를 감안해 보면(1억 5천만 킬로미터 대 2억 2800만 킬로미터) 화성의 태양풍 방사선 감쇄 능력은 정말 형편없이 낮은 셈이다. 방사선량은 폭심/방사선원으로부터의 거리의 제곱에 비례해 감쇄하는데, 지구보다 태양에서 2배 가깝게 멀리 떨어진 화성이 피폭되는 태양풍 방사선량이 40~50배라는 것은 화성은 자기장이나 대기에 의한 방사선 차단 능력이 거의 없다는 의미이다.
[45]
https://mars.nasa.gov/news/8358/mars-terraforming-not-possible-using-present-day-technology/
[46]
만약 화성을 탐사하기 위해 만든 탐사선으로 수성이나 금성을 탐사할 경우 하루도 버티기 힘들 것이다. 특히 금성은 몇분도 버티기 힘들다.
[47]
▣표시는 탐사 로버를 포함한 경우
[48]
10년 이상은 굵게 처리함.
[49]
2001년부터 활동을 개시하여 2006년 쯤에 종료 예정이었으나, 오퍼튜니티와 스피릿 로버의 중간 기점지 역할을 하면서 임무가 연장되었다.
[50]
Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission 의 약자, 화성의 대기 탐사를 목적으로 2014년부터 활동을 개시하였다.
[51]
UAE의 탐사선으로 일본 다네가시마 우주센터에서 발사
[52]
탐사 로버
주룽 포함
[53]
소련 시절 포함
[54]
최초의 화성 착륙선
[55]
중국과의 합동 프로젝트
[56]
4번째 컷은
라이온 킹의 패러디이다.
[57]
NASA 사람들조차 한번은 전송받은 사진 속의 바위에 B라고 써 있는거 아니냐면서 호들갑을 떨었고 그 자리에 있었던 천문학자
칼 세이건 마저도 어릴적 읽은 SF 소설 화성의 공주(영화
존 카터의 원작)에서 화성인들이 화성을 '바숨(Barsoom)'으로 불렀던 걸 떠올리며 동공지진했었다.
[58]
이 내용은 전적으로 위키백과에 근거한다.
[59]
당초 총 5~6회 비행이라는 기대치를 훨씬 뛰어넘는 성능이며, 모체 탐사선인
퍼시비어런스의 활동 영역을 사전에 정찰하는 등 대활약을 하고 있다.
[60]
금성엔 부식성이 극도로 강한 액상의
유황
산성비가 내린다. 다만 뜨거운 금성 대기 중의 열기로 지표에는 도달하지는 않는다. 또한
토성의 위성인
타이탄에는 액체 메탄 빗방울이 쏟아지는 등 비가 오는 현상은 태양계에 흔한 일이다.