지금도 화성 지표면 아래 거대 바다 숨겨져 있다

놀라운 양의 물이 아직도 화성 지표면 아래에 숨겨져 있다는 연구결과가 공개됐다고 씨넷 등 주요 외신들이 16일(현지시간) 보도했다.

한때 호수와 강이 흘렀던 화성은 지금은 메마른 사막이 됐다. 과학자들은 화성을 뒤덮었던 엄청난 물이 어떻게 사라졌는지에 대해 많은 연구를 진행해왔다. 새롭게 공개된 연구 결과에 따르면, 화성에는 여전히 많은 양의 물이 존재하는 것으로 알려졌다.

미국캘리포니아 공대 박사과정 에바 셸러는 이 논문을 통해 "기존의 대기 탈출 이론은 화성에 실제로 존재했던 물의 양을 완전히 설명하지 못한다"고 주장했다. 이 연구 결과는 16일 국제학술지 사이언스에 소개됐다.

■ 기존 이론, 많은 양의 물 소실 설명할 수 없어

한때 화성에 존재했다고 알려진 물의 양은 최대 1,500m 깊이의 바다가 행성 전체를 덮을 수 있는 수준으로, 대서양의 절반 이상으로 알려져 있다.

이렇게 많은 양의 물이 화성에서 사라진 이유에 대해 2020년 미국 애리조나대학 행성과학 교수 로저 옐 박사가 이끄는 연구팀은 화성이 태양과 근접할 때 대기 온도가 상승하면서 얼음 형태의 물이 대기로 올라가고, 이 현상이 먼지폭풍과 겹치면서 우주로 날아가 버린다는 대기 탈출 이론을 제시했다.

하지만, 이 연구를 통해 측정된 대기를 통한 물 손실량은 기존에 화성에 있던 많은 양의 물을 설명하기에는 충분치 않았다.

■ “화성 물의 30~99% 가량이 지표면 아래에 갇혀있을 것”

화성 샤프 산의 지표면 모습 (사진=MSSS / JPL-칼텍 / NASA)

미국 캘리포니아 공대 연구팀은 화성의 대기와 지각의 화학적 구성을 분석해 시간에 따른 화성 물의 양을 정량화하는 모델을 개발했다. 연구진은 고대 화성의 물 분자가 아직도 지표면 아래의 미네랄 결정 구조에 묶여있다고 설명했다.

베서니 앨먼(Bethany Ehlmann) 미 캘리포니아 공대 행성과학과 교수는 "지난 10년 간 화성 탐사를 통해 수집한 자료를 분석해 고대 함수광물(물이 있는 광물 hydrated minerals)로 이뤄진 거대한 저수지가 형성되면서 물의 양이 감소했다는 사실을 발견했다"고 밝혔다.

물과 암석이 상호작용하면 화학적 풍화 과정이 발생하면서 미네랄 구조 내에 물이 포함된 점토와 같은 물질이 생성된다. 이 현상은 지구에서도 발생하지만, 화산 활동과 같은 지질 순환 과정을 통해 암석에 갇혀있던 물은 다시 대기로 배출된다.

하지만, 화성은 현재 화산 활동이 거의 없으며 모든 물이 지각에 갇혀 있는 것으로 보인다고 연구진은 추정했다. 또, "대부분의 물은 초기에 격리된 후 다시 순환되지 않았다"고 설명했다.