화성 지하 호수: 고대 바다의 잔해
지하 호수의 발견과 확인
2018년 과학자들은 획기적인 발견을 했습니다. 화성 남극의 얼음 표면 아래에 숨겨진 호수였습니다. 이 발견은 호수의 형성과 측정의 정확성에 대해 많은 의문을 던졌습니다. 최근 Nature Astronomy에 발표된 연구는 이 호수의 존재를 확인했을 뿐만 아니라 주변에 세 개의 작은 수역이 더 있는 것으로 밝혀냈습니다.
연구팀은 이 지역에 대한 광범위한 레이더 측정을 수행하여 원래 데이터 포인트 29개에 100개의 새로운 데이터 포인트를 추가했습니다. 이러한 측정은 화성 표면 아래 1마일 떨어진 네 개의 호수를 더 명확하게 보여줍니다. 이 호수에는 소금과 퇴적물이 포함되어 있는 것으로 여겨지며, 이로 인해 화성 남극의 엄청나게 낮은 기온에서도 액체 상태를 유지할 수 있는 것으로 보입니다.
화성의 과거와 현재에 대한 영향
이러한 지하 호수의 발견은 화성의 과거와 현재에 대한 이해에 중대한 영향을 미칩니다. 남극에 여러 수역이 있다는 것은 이것이 행성의 고대 바다 잔해일 수 있음을 시사합니다. 화성 표면의 침식 패턴은 한때 물이 지구 전역을 자유롭게 흘렀음을 시사합니다. 큐리오시티 로버의 관측은 화성이 한때 거대한 바다로 뒤덮여 있었다는 이론을 뒷받침합니다.
화성의 기후가 냉각됨에 따라 이 바다는 얼어붙었고 결국 승화되었는데, 녹지 않고 고체 얼음에서 직접 수증기로 변했습니다. 수증기는 대기 중을 여행하며 극지방에서 응축되어 거대한 빙하를 형성했습니다. 지열 에너지가 이러한 빙하 아래쪽을 녹여 지하수나 영구 동토층을 형성했습니다. 이 물이 충분히 짜다면 오늘날 관측되는 호수에서 지속될 수 있을 것입니다.
물의 특징과 거주 가능성
물은 화성 남극에서 액체 상태로 유지되려면 매우 짜야 하며, 이곳의 기온은 화씨 -195도까지 떨어질 수 있습니다. 소금과 퇴적물은 물 분자의 배열을 방해하여 결정화를 저해함으로써 물이 얼어붙는 것을 방지합니다.
그러나 화성 물에 있는 과염소산염으로 알려진 염은 인간이 섭취하기에 적합하지 않습니다. 가장 강한 지구 곰팡이는 최대 23%의 과염소산나트륨이 있는 물에서 살 수 있는 반면, 가장 강인한 박테리아는 12% 용액만 견딥니다. 물이 화성의 극심한 온도에서 액체 상태로 남아 있으려면 지구 미생물에 더욱 유독한 염인 과염소산칼슘과 같은 다른 종류의 염이 필요할 것입니다.
지구에도 남극 얼음 아래에 숨겨진 자신의 짠 호수가 있지만, 이 호수들은 풍부한 생명을 유지하지 않습니다. 몬태나 주립대학교의 환경 과학자 존 프리슈는 “남극에 있는 이러한 짠 호수에는 활발한 생명체가 많지 않다”고 설명합니다. “그것들은 단지 절인 것뿐입니다. 그리고 [화성에서]도 그럴 수 있습니다.”
연구 기술과 논란
연구팀은 지하 호수를 감지하기 위해 화성 지하 및 이온권 탐사를 위한 첨단 레이더(MARSIS)를 사용했습니다. MARSIS는 화성 표면에 무선파를 발사하는데, 이 파동은 행성의 구성에 변화가 생길 때 반사됩니다. 반사 패턴을 분석하면 파동이 반사된 물질의 특성이 드러납니다.
일부 과학자들은 이 연구 결과에 회의적이며, 반사 패치는 액체 물이 아니라 융설이나 슬러지일 수 있다고 주장합니다. 또한 MARSIS 관측과 다른 데이터 세트의 측정값 간에 차이가 있습니다.
미래 탐사와 전망
톈원 1호라는 중국 임무가 2021년 2월에 화성 궤도에 진입할 예정입니다. 이 임무는 관측에 대해 새로운 관점을 제공하고 지하 호수의 특성을 밝힐 수 있습니다.
퍼듀대학교의 행성 과학자 알리 브램슨은 “반사에서 상승을 초래할 만큼 이상한 일이 이 지역에서 발생하고 있다고 확신합니다”라고 말합니다. “극관 아래쪽에 이상하고, 초저온의 진흙투성이의 염분 용액이 있다면 정말 멋질 것입니다.”
화성에서 지하 호수를 발견함으로써 과학적 연구와 추측을 위한 새로운 길이 열렸습니다. 이러한 호수는 행성의 고대 바다와 화성에서 과거 또는 현재 생명체가 존재할 가능성에 대한 단서를 담고 있을 수 있습니다. 이러한 매력적인 수역을 둘러싼 수수께끼를 푸는 데는 더 많은 연구와 탐사가 매우 중요할 것입니다.
