"화성 지표면 5.4~8km 아래에 물 있다" [여기는 화성]

미국 항공우주국(NASA) 인사이트호가 수집한 화성 지진 소리를 분석한 결과 화성 지표면 아래 바다를 이룰 만큼 많은 양의 물이 존재한다는 사실이 드러났다고 과학매체 라이브사이언스가 12일(현지시간) 보도했다.

지난 달 말 국제학술지 ‘내셔널 사이언스 리뷰(National Science Review)’에 발표된 연구 논문에 따르면, 화성 지표면 아래 5.4~8km 깊이의 암석 층에 액체 물 층이 숨어 있을 가능성이 제기됐다.

화성의 지표면 아래에 액체 물 층이 있다는 연구결과가 나왔다. 사진은 과거패스파인더 착륙선이 포착한 화성 풍경 (사진=NASA)

연구진들은 화성 지표면 아래 숨겨진 물의 총량이 화성 표면 전체를 520~780m 깊이의 바다로 덮을 수 있다고 추정했다. 이는 남극 대륙 빙상에 포함된 물의 양과 거의 같다.

화성은 한때 물이 풍부했던 행성으로 알려져 있다. 지금으로부터 약 41억~30억 년 전 화성은 습한 환경이었을 것으로 추정된다. 지금도 삼각주, 층상 퇴적암, 계곡 같은 지형들이 포착되며 과거에 물이 흘렀다는 것을 시사하고 있다.

호주국립대학 지구 물리학 교수이자 해당 논문 공동저자 흐르보예 트칼치치(Hrvoje Tkalčić)는 “풍부한 물은 화성이 차갑고 건조한 환경으로 바뀌면서 사라졌다”고 밝혔다.

시간이 흐르면서 화성은 자기장을 잃었고, 태양 복사열이 화성의 대기를 빼앗아가기 시작했다. 대기가 얇아지면서 온도는 떨어졌고, 액체 상태의 물이 우주로 빠져나가거나 지표면 아래나 극지방의 얼음으로 갇히거나 행성 지각 내부의 수분이 많은 광물에 갇히기 시작했다고 연구진은 설명했다.

하지만, 그 동안 과학자들은 한때 지표면을 흐르던 상당한 양의 물이 화성에서 한꺼번에 사라진 것을 설명하지 못했다. 이는 오랫동안 과학자들이 풀지 못한 수수께끼였다.

연구진은 2018년 화성에 착륙한 미 항공우주국(NASA) 인사이트호의 지진 데이터를 분석해 2021년과 2022년 소행성 충돌과 화성 지진으로 인해 발생한 화성 내부의 지진파가 지표면 아래 5.4~8km 지점에서는 속도가 느려지는 것을 발견했다. 연구진은 이 현상이 다공성 암석 내에 숨겨진 액체 물이 존재하기 때문일 수 있다고 설명했다. 지진파는 고체 물질보다 액체를 통과할 때 속도가 더 느리기 때문이다.

해당 연구를 함께 진행한 중국과학원(CASA) 지질학 지구물리학연구소 웨이지아 선(Weijia Sun) 교수는 "이 '저속층'은 마치 포화된 스펀지처럼 액체 물로 가득 찬 다공성이 매우 높은 암석일 가능성이 높다"고 밝혔다. 연구진들은 이곳에 숨겨져 있는 액체 물이 이전 계산에서 누락된 화성의 물의 총량을 보충할 수 있다고 제안한다.