'붉은 행성' 화성서 전기방전 첫 포착 [여기는 화성]

미국 항공우주국(NASA) 화성 탐사 로버 ‘퍼시비어런스’가 화성의 강력한 먼지 소용돌이와 폭풍 속에서 발생한 전기 방전 현상을 포착했다고 사이언스얼랏 등 외신들이 최근 보도했다. 해당 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처’에 발표됐다.

과학자들은 수십 년 간 화성의 먼지 폭풍이 전기 방전을 일으킬 수 있다고 추정해 왔지만, 직접적인 증거는 없었다.

프랑스 툴루즈 대학 행성 과학자 밥티스트 시드가 이끄는 연구팀은 퍼시비어런스에 장착된 슈퍼캠(SuperCam) 마이크로 수집된 화성의 소리•전자기 간섭 데이터를 분석해, 전기 방전 현상을 처음 확인했다.

28시간 녹음 자료 분석…”총 55번 방전 확인”

연구진은 28시간 분량의 음향 데이터를 분석해 강풍·모래폭풍·폭풍 전선과 관련된 총 55회의 전기 방전을 발견했다. 일부 전기 방전은 탐사선 마이크에서 불과 몇 ㎝ 떨어진 곳에서 발생해 크게 들을 수 있지만, 에너지 강도는 지구 번개에 매우 약했다.

화성에서 발생하는 미세한 번개 방전을 보여주는 다이어그램 (출처=Chide et al., 네이처, 2025)

또한, 대기 중 먼지가 많아도 그 자체만으로는 방전을 일으키기에 충분하지 않으며, 대부분의 방전(55건 중 54건)은 퍼시비어런스가 경험한 상위 30% 강풍 시기에 발생한 것으로 분석됐다. 탐사 로버는 관측 기간 동안 2번의 먼지 폭풍을 겪었고, 16차례 방전이 기록됐다.

55번 중 7번은 주변 공기가 급격히 가열, 팽창되면서 일어나는 독특한 소리를 냈는데 이는 작은 천둥소리와도 같았다. 7번의 소리 중 대부분에서 생긴 전력은 0.1~150nJ(나노줄)로 매우 미미했고 단 한 번만 40mJ(밀리줄)로 가장 컸다.

연구팀은 이 에너지가 로버에서 지면으로 이어진 방전 흔적과 일치한다며, 이는 퍼시비어런스호 자체에 축적된 정전기 때문일 가능성도 있다고 설명했다. 참고로, 지구의 번개는 약 10억 줄(J)의 에너지를 방출해 화성의 방전 현상과는 규모가 전혀 다르다.

물론, 지금까지 확보된 자료는 음향 및 전자기 신호일 뿐이며, 시각적 섬광이나 광학 데이터는 기록되지 않았다.