'화성의 물 증발' 예상보다 빨라... 수증기가 원인

승인2020.01.16 09:48:36

현재 화성에 남아있는 물이 우리가 예상하는 것보다 빨리 사라지고 있다는 것이 최근 연구결과를 통해 공개되었다.

화성은 현재 춥고 건조한 상태를 유지하고 있지만, 구불구불한 강 계곡, 마른 호수 바닥을 통해 과거 수십억 년 전에 화성의 많은 부분이 물로 뒤덮여있었다는 것을 알 수 있다. 현재 화성에 물은 화성 극지방에 얼음 상태로 약 10% 정도가 존재하고 있다.

프랑스 국립과학연구센터(CNRS)의 행성과학자 프랑크 몽메상(Frank Montmessin) 박사가 이끄는 국제연구팀은 과학저널 사이언스(Science)의 최신호를 통해 화성의 상층 대기에 예측했던 것보다 많은 수증기가 대규모로 축적된 것을 보여주는 연구 결과를 공개했다.

▲ 화성의 극지방에 얼음 상태로 남아있는 물의 아티스트 컨셉(Artist Concept) <사진=NASA/JPL-Caltech>

과학전문매체 스페이스닷컴에 따르면 최근의 연구결과는 많은 양의 물이 정기적으로 화성의 상층 대기에 급속한 침투를 일으킬 수 있다는 것을 시사했으며, 연구팀은 이러한 사례들을 밝히기 위해 유럽-러시아 엑소마스(ExoMars) 프로그램의 일부인 화성 가스추적궤도선(Trace Gas Orbiter/TGO)의 데이터를 분석했다. 2018년과 2019년 화성 대기의 위아래로 물이 분배되는 방식에 초점을 맞췄다.

연구원들은 계절적 변화를 통해 발생되는 수증기가 주요 요인이라는 것을 발견했는데, 화성의 1년 중 가장 따뜻하고 폭풍우가 몰아치는 기간 동안, 화성 대기의 상당 부분은 이론적으로 허용할 수 있는 온도의 수증기보다 적어도 10배, 많게는 100배 더 많은 수증기를 가지게 되며 ‘과포화 상태’가 된다. 이는 물이 상층 대기에 도달할 수 있게 만들어준다. 몽메상 박사는 스페이스닷컴을 통해 “이렇게 엄청난 포화 상태는 태양계의 다른 어떤 물체에서도 관찰되지 않았다”라고 설명했다.

▲ 화성 북극의 극관 모습 <사진=NASA/JPL/USGS>

연구팀은 이렇게 많은 양의 수증기가 상층 대기에 도달할 수 있다는 사실에 놀랐다고 밝혔는데, 몽메상 박사의 대변인은 “이전까지 기온이 올라가면, 수증기는 구름으로 응축될 수밖에 없었다”라고 전했다. 지구에서는 수증기가 기온이 낮은 고도로 올라갈 시, 먼지와 결합하게 되고 이로 인해 구름이 생성된다. 이는 수증기가 대규모로 급속하게 더 높은 고도로 올라가는 것을 막아주지만, 화성의 환경은 이를 넘어서 물이 우주 밖으로 빠져나가게 되는 것이다.

몽메상 박사 연구팀은 앞으로 얼마나 많은 화성의 물이 상층 대기로 유입되는지를 정량화하고 모형화하여 화성 수증기가 어떻게 우주로 빠져나가는지에 대해 연구할 예정이다.

소믈리에타임즈 유성호 기자 ujlle0201@sommeliertimes.com

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