화성은 아마 태양계에서 현재 가장 주목을 받는 행성일 것입니다. 얼마전 일론머스크가 2029년까지 인간을 화성에 보내겠다고 공표하기도 했지요. 몇년 전에는 화성 개척지에서 남겨져버린 과학자의 사투를 담은 영화 '마션'이 개봉해서 흥행을 하기도 했습니다. 화성의 개발은 인간의 존속과 미래를 위해서 반드시 필요하다고 하는데, 그 이유는 무엇일까요? 오늘은 화성에 대해 알아보겠습니다.
화성은 태양계에서 지구 다음으로 가까운 행성으로, 지름은 지구의 약 반 정도, 질량은 지구의 1/10 정도입니다. 이 행성은 태양에서 약 2억 km 정도 떨어져 있으며, 지구와 화성의 거리는 변하기 때문에 최소 5,700만 km, 최대 10,000만 km까지 차이가 납니다.
화성은 적색 행성으로도 알려져 있으며, 이는 행성의 표면이 녹색이 아니라 붉은 색을 띠기 때문입니다. 이 색깔은 행성 표면에 존재하는 철 분말 때문에 발생합니다.
화성은 대기가 매우 얇고 거의 산소가 없습니다. 대기의 주성분은 이산화탄소이며, 지구의 대기 중 산소 농도보다 약 100배 적습니다. 이로 인해 인간이 호흡하거나 생존하는 데 필요한 산소는 화성에서는 얻을 수 없습니다.
또한, 화성에는 지구와 비슷한 계절 변화가 일어납니다. 하지만 지구와는 달리 화성은 자전 주기가 길어 하루가 지구보다 약 40분 더 깁니다.
화성의 대기가 지구에 비해 적은 이유는 여러 가지가 있습니다.
첫째, 화성은 지구에 비해 작은 행성이기 때문입니다. 화성은 질량과 반지름이 지구의 약 10분의 1 수준으로 작습니다. 작은 행성에서는 중력이 상대적으로 약하기 때문에, 대기 분자들이 행성을 벗어나는 것을 막을 수 없는 경우가 많습니다.
둘째, 화성의 중력은 지구의 약 3분의 1 수준입니다. 이는 대기 분자들이 행성에서 벗어나기 쉽게 만듭니다. 대기 분자가 화성을 떠나는 속도는 중력이 분자를 붙잡는 속도보다 빠를 경우에만 분자가 화성을 벗어날 수 있습니다. 그렇지 않은 경우, 분자는 계속해서 화성 중심을 향해 끌려들어오게 됩니다.
셋째, 화성은 자기장이 약합니다. 지구는 강력한 자기장을 가지고 있어서 태양풍이 지구로부터 대기 분자를 제거하는 것을 막아줍니다. 하지만 화성은 지구보다 약한 자기장을 가지고 있습니다. 따라서 태양풍의 영향을 크게 받아 대기 분자를 잃어버리게 됩니다.
넷째, 화성 궤도 주위에 있는 소행성이나 혜성 등의 충돌로 인해 상당량의 대기를 잃어버렸다고 추측하고 있습니다. 소행성은 지구에서는 두꺼운 대기로 인해 대부분 지면에 충돌하기 전에 소멸해버립니다. 하지만 화성은 안그래도 자기장과 중력이 약해 대기가 옅은데, 소행성의 충돌이 발생하면 그나마 남아있는 대기도 날아가버립니다. 이는 화성의 대기 보존에 치명적이었을 것으로 추측되고있습니다.
이러한 이유들로 인해, 화성은 대기가 적은 행성 중 하나입니다.
하지만 화성은 지금까지 탐사가 가장 많이 이루어진 행성 중 하나입니다. 지금까지 화성을 탐사한 탐사선은 20여 대가 넘습니다. 이 탐사선들은 화성의 지형, 대기, 기후 등을 조사하고, 화성 내부에 있는 암석 구조 등을 연구하는 데 큰 역할을 해왔습니다. 현재도 퍼시비어런스가 화성에서 열심히 탐사중이고, 최근 화성의 샘플을 지구로 가져오기 위한 샘플채취를 완료하기도 했습니다.
화성은 인류에게 매우 중요한 행성 중 하나입니다. 화성의 탐사를 통해 지구와의 차이점을 파악하고, 우주 탐사에 필요한 기술을 발전시키는 데 많은 역할을 해왔습니다. 또한 화성은 달과 더불어 지구 밖에서 인간이 거주할 수 있는 강력한 후보 중 하나입니다.
화성은 인간 거주 가능성에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있습니다. 그러나 아직 확실한 결론이 나온 것은 아니지만, 이에 대한 몇 가지 연구 결과를 살펴보겠습니다.
먼저, 화성의 대기는 지구와는 다르게 거의 산소가 없고 이산화탄소가 주성분입니다. 이로 인해 인간이 호흡하거나 생존하는 데 필요한 산소는 화성에서는 얻을 수 없습니다. 그러나 인간이 화성에 머무는 동안은 인공 산소 제공 장치 등을 이용하여 산소를 확보할 수 있습니다.
이에따라 최근 퍼시비어런스는 화성에서 산소를 발생시키기 위한 실험을 진행했는데요, 몇차례 걸친 실험은 성공하였다고 합니다. 이에 대해서는 다른 포스팅에서 자세히 다루겠습니다.
또한, 화성의 표면은 지구와는 달리 매우 건조하고 차가운 환경입니다. 화성의 표면 온도는 대부분이 마이너스 60도에서 마이너스 20도 사이에 있습니다. 따라서 인간이 화성에 거주하려면 화성의 대기와 온도 등의 환경을 조절할 수 있는 기술이 필요합니다.
마지막으로 화성에는 지하에 물이 존재할 가능성이 있습니다. 이는 인간의 생존과 미래 탐사에 매우 중요한 역할을 할 것입니다. 화성의 극지방에는 대량의 물이 존재할것으로 거의 확실시되고 있는데요, 현재 화성을 탐사중인 퍼시비어런스의 도착지도 과거 대홍수로 삼각주가 발생되었던 '예제로 크리에이터'입니다.
이러한 것들을 고려하면, 화성에 인간이 하기 위해선 기술의 발전과 연구를 통해야 합니다. 인간이 화성에 거주하려면, 먼저 화성의 대기와 온도 등의 환경을 조절할 수 있는 기술을 개발해야 하며, 인공 산소 제공 장치, 태양광 발전 시스템 등의 생활 시설을 구축해야 합니다. 또한, 화성 내부에 있는 물을 이용하여 생활에 필요한 수를 확보하고, 지속적인 탐사와 연구를 통해 생태계를 조성하는 등의 노력이 필요합니다.
가까운 미래에 화성에 인류가 정착 가능한 거주지가 완성이되고, 또 먼 미래가 지나면 화성에 대기와 물을 생성해서 테라포밍할 수도 있겠습니다. 아직은 먼 미래의 이야기처럼 들리지만, 꼭 살아있는 동안에 인간이 화성에 여행을 가는 정도의 기술밟전은 이루어졌으면 하는 개인적인 소망이 있네요.
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