화성은 왜 붉을까? 붉게 보이는 이유는 무엇일까

화성이 붉게 보이는 이유

화성은 왜 붉을까? 화성이 붉은 행성으로 알려지게 된 것은 우리 지구에서 보았을 때 붉게 보이기 때문이다. 고대 그리스와 로마의 천문학자들은 붉은색을 피와 연관 지었고, 그래서 화성은 그들 신화에 나오는 전쟁의 신으로 인식되었다. 오늘날 우리는 화성이 붉은 이유는 화성 표면에 있는 암석들 속에 포함된 높은 농도의 산화철 혼합물, 다시 말해 녹 때문이라는 것을 알고 있다.

mars 화성의표면

1. 누가 화성의 극관을 발견했는가?
 이탈리아의 천문학자 조반니 도메니코 카시니는 여러 가지 중요한 발견을 많이 했는데 가장 널리 알려진 것이 토성의 고리 사이의 간극 발견이다. 또한 화성을 정밀하게 관측하여 화성의 북극과 남극 부분에 밝은색으로 빛나는 부분을 발견했다. 이 극관들은 계절에 따라 크기가 변했다. 화성의 겨울 동안에는 늘어나고, 화성의 여름 동안에는 줄어들었다.

 

2. 화성의 물리적 특성은 무엇인가?
 화성은 우리 태양계에서 태양으로부터 네 번째로 멀리 떨어져 있는 행성이다. 지름은 지구의 절반 정도이고, 공전 주기는 지구의 날수로 687일 정도 된다. 이는 화성에서 한 계절의 길이는 지구 계절의 두 배가 된다는 의미이다. 그러나 화성의 하루는 지구의 하루와 거의 같은데, 조금 더 정확히 말하면 지구의 하루보다 20분 정도 길다.
 화성의 대기층은 매우 희박하여 지구 대기 밀도의 약 7/1000밖에 되지 않는다. 대기는 대부분 이산화탄소로 되어 있으며, 소량의 산소, 질소 그리고 다른 기체들을 포함한다. 화성의 여름 중 가장 더울 때 적도 지방의 온도는 영하 18도 정도가 된다. 극지방에서는 화성의 겨울 중 가장 추운 시기에 영하 85도 이하로 떨어진다.
 화성의 표면은 대단히 흥미로운 지질학적 특징을 띠는데 산과 크레이터, 협로와 협곡, 고지대와 저지대 그리고 극관의 얼음 등 다양한 종류로 덮여 있다. 과학적 증거는 수십억 년 전의 화성은 현재보다 훨씬 따뜻하고 활동적인 행성이었음을 가리키고 있다.

3. 화성의 얼음 극관은 무엇으로 되어있는가?
 오늘날 연구에 의하면, 화성의 얼음 극관은 대부분 '드라이아이스'라고 알려진 얼어붙은 이산화탄소로 이루어져 있다. 일부는 물이 언 것, 다시 말해 그냥 얼음도 극관에 포함되어 있다. 그러나 화성 표면의 대기 상태로 인해(압력이 매우 낮다), 얼음이든 드라이아이스든 모두 온도가 올라갔을 때 물이나 액체 이산화탄소로 바뀌지는 않는다. 오히려 승화하여 바로 기체로 바뀐다. 그렇기 때문에 이곳 지구와는 다르게, 화성의 얼음 극관은 액체인 물의 원천이 될 수 없다.

 

4. 화성의 지질학 역사는 어떻게 되는가?
 화성은 수십억 년 전에 오늘날보다 더 따뜻했을 것으로 보인다. 물은 아마도 오늘날 지구 표면처럼 강과 개울을 이루어 화성 표면을 가로질러 흘렀을 것이며, 충적 평야, 삼각주, 호수 그리고 바다와 대양 역시 존재했을 것으로 보인다. 화성의 지각 아래 있는 내부의 열이 화산활동을 불러일으키고 커다란 마그마와 용암의 흐름을 유도했을 것으로 보인다. 그뿐만 아니라 화성 표면에서의 중력은 지구의 약 1/3밖에 되지 않으므로, 화구구와 다른 산들이 지구보다 훨씬 높게 만들어질 수 있었고, 협곡도 산사태나 부식에 크게 영향을 받지 않았기 때문에 더 깊게 파였을 것이다.

 

5. 화성의 가장 흥미로운 지질학적 특징은 무엇인가?
 화성은 풍부하고 다양한 지질학적 특징을 갖는다. 거대한 크레이터들, 넓은 평원과 높은 산, 깊은 협곡 등이 많은데, 모두 다채로운 이름을 갖고 있다. 태양계에서 가장 높은 산은 사화산인 올림푸스 화산이고, 화성 표면 위로 24km 높이로 솟아 있다. 광대한 협곡인 마리너 협곡은 북반구를 가로질러 3200km나 뻗어 있다. 이 협곡은 그랜드 캐니언보다 세 배나 더 깊다. 마리너 협곡이 지구에 있다면 애리조나에서 뉴욕까지 뻗어 있는 셈이 된다. 남반구에선 헬라스 분지가 눈에 띄는데, 오래전에는 용암으로 채워진 고대의 협곡이었을 것으로 보이지만 현재는 먼지로 덮인 넓고 밝은 지역이다.

6. 한때 화성에 액체의 물이 존재했다는 사실을 어떻게 알 수 있을까?
 화성 표면에는 분명 액체가 흐른 흔적이 남아 있다. 예를 들어 강바닥, 지류 구조, 낮은 고도에 형성된 삼각주 등이 있다. 일부 가파른 크레이터 측면을 찍은 사진을 보면 물이 지각을 뚫고 나왔던 흔적과 물이 얼어붙거나 증발한 흔적들이 남아 있다. 2005년에는 또 다른 증거로, 표면 아래에 얼어버린 물의 존재자 제시되기도 했다. 마르스 오비터(지구 주위를 도는 기상위성과 비슷하나, 화성의 지질 조사를 위해 적용되었다)에서 도플러 지도 작성 기술을 적용해 수십 센티미터에서 수십 미터 깊이 아래에 얼음덩어리가 존재하는 것을 확인했다. 발견된 지역의 넓이는 뉴욕, 뉴저지, 펜실베이니아, 오하이오 그리고 인디애나를 합친 것보다 크다.

-화성 운석 ALH84001에 얽힌 이야기
ALH84001이란 이름은 1984년에 남극의 앨런 힐스에서 남극 운석조사팀의 일원인 로버터 스코어에 의해 발견되어 붙여졌는데 수백만 년 전에 화성 표면의 일부였던 것으로 보이는 운석들 중 가장 유명한 것이다. 이들은 아마도 커다란 혜성이나 운석의 강력한 충돌로 생긴 파편이 우주 공안에 떨어져 나가 태양 주위를 돌다가 나중에 지구로 떨어졌을 것으로 본다. 운석은 여러 종류의 과학적 증거를 통해 어디서 왔는지 조사된다. 여기에는 운석이 결정화되는 시기와 운석의 화학적 물리학적 조성, 운석 표면에 남아 있는 우주선 효과, 그리고 운석 안에 있는 작은 균열과 거품 속에 갇힌 기체의 조성과 농도 등이 포함된다. 이러한 증거를 통해 ALH84001이 화성에서 온 것으로 판명되었다.

7. 화성 표면에 한때 액체의 물이 있었다는 증거는?
 화성 탐사 로버인 스피릿과 오퍼튜니티는 화성의 여러 지역을 탐사한 지질학 로봇이다. 이들이 발견한 것 중에는 오랜 기간 동안 존재한, 물속에서만 형성되는 미네랄도 포함된다. ;블루베리'라는 별칭으로도 불리는 미시적인 미네랄 구조는 습기가 있을 때만 형성된다. 화성 암석 안에 화학적 비율과 동위원소 비율이 맞아야 하고 주변에 액체 상태의 물이 있어야만 형성이 가능하다 과학적 결론은 지금은 화성이 메마른 표면을 가지고 있으나, 항상 이랬던 것은 아니며, 수십억 년 전에는 물로 뒤덮여 있었을지도 모른다는 것이다.