죽은 행성인 줄 알았던 화성…'화산 활동' 감지 [여기는 화성]

과학자들은 오랫동안 화성이 지질학적으로 활동이 멈춘 행성이라고 추정해 왔다. 그러나 최근 관측 결과 화성의 화산들이 완전히 활동을 멈춘 것이 아니라 휴면 상태에 있을 가능성이 제기됐다.

과학매체 스페이스닷컴은 4일(현지시간) 유럽우주국(ESA)의 엑소마스 트레이스 가스 궤도선(TGO)이 화성 알바 몬스 지역의 화산 균열에서 화산 활동의 흔적을 포착했다는 연구 결과를 보도했다. 해당 연구는 이날 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 게재됐다.

화성의 모습과 태양계에서 가장 높은 화산인 올림푸스 몬스(오른쪽 위), 이번에 휴화산의 흔적이발견된 알바 몬스(오른쪽 아래) (출처=NASA/로버트 리)

알바 몬스 화산은 화성의 타르시스 지역에 위치해 있는 화성에서 가장 큰 화산이다. 태양계에서 가장 높은 화산인 올림푸스 몬스와는 약 2400km 떨어져 있다.

연구진에 따르면 TGO는 알바 몬스 지역의 균열을 통해 화성 표면으로 방출되는 염화수소를 비롯한 가스를 감지했다. 염화수소는 지구의 화산 분출구에서도 발견되는 물질로, 지표면 아래의 뜨거운 마그마에서 비롯될 수 있다. 화성에서 이 같은 가스가 관측된 것은 지하에 마그마가 남아 있으며 화산 활동이 완전히 끝나지 않았을 가능성을 보여주는 증거다.

폴란드 과학아카데미 우주연구센터 소속 과학자이자 연구 공동 책임자인 다니엘 메게는 "이번 연구 결과는 화성이 최근까지, 어쩌면 지금도 화산 활동을 유지할 만큼 충분한 내부 열을 보유하고 있었음을 시사한다"며 "TGO가 결정적인 증거를 찾아냈다. 마치 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같았다"고 밝혔다.

휴면 상태 화산 활동의 증거 늘어

연구진은 화성의 여름철, 특히 북반구에서 염화수소 농도가 이례적으로 급증하는 현상을 발견하면서 화산 활동의 흔적을 추적하기 시작했다.

화성 대기 중 염화수소 농도는 일반적으로 겨울철에 최고조에 달했다가 여름철이 되면 감소한다. 그러나 초여름 알바 몬스 화산 측면에 있는 균열 지역에서는 이와 달리 염화수소 농도가 높게 나타났다.

이후 TGO는 알바 몬스 일대에서 길이가 수십m에 이르는 좁은 균열들을 확인했다. 연구진은 이러한 균열이 지하의 화산 활동과 관련된 흔적일 가능성이 있다고 설명했다.

알바몬스 화산 상공에 드리운 길쭉한 구름을 보여주는 애니메이션 (이미지=ESA/GCP/UVP/EHU 빌바오)

연구진은 화산에서 발생한 가스가 화성의 겨울 동안 지하에서 지표면 쪽으로 상승하다가 얼음에 막혀 갇혔을 것으로 추정했다. 이후 여름철 기온이 오르면서 얼음이 승화해 고체에서 기체로 바뀌고, 그 과정에서 갇혀 있던 가스가 대기 중으로 방출된다는 것이다. 이 때문에 TGO에서 초여름 염화수소 농도가 급증하는 현상이 관측됐다는 설명이다.