중국의 화성 탐사선 Zhurong이 모래 언덕에서 발견한 소금물의 증거!

 

 

 최근 중국의 주룽(Zhurong) 탐사선이 비교적 최근까지 화성에 물이 있었던 흔적을 발견했다고 합니다. 이번 연구는 미세 모래 언덕 위의 균열층에서 나타난 것으로, 화성의 극지방이 아닌 저위도에서 발견한 물의 흔적이 비교적 최근 시기인 40만년 전에도 존재했다는 것을 보여줍니다.

​​ 2021년 5월 화성 북반구에 착륙한 주룽 로버는 Utopia Planitia 지역 근처 네 개의 초승달 모양 모래 언덕을 조사하기 위해 움직였습니다. 이번 연구에서는 로버가 쏜 레이저에 의해 모래알이 밀리미터 크기의 입자로 분해되어 화학적 조성이 분석되었습니다. 이를 통해, 황산염, 규산염, 산화 철 및 염화물과 같은 물질들이 발견되었습니다. 더불어 이러한 미네랄이 발견된 흙덩어리는 얇고 균일하게 파인 표면구조와 늘어진 마루모양의 구조물로 덮여있다는데요. 이는 물이 미네랄을 녹여 흙 속에서 소금물 형태로 있다가 물이 증발하면서 흙속에 구멍을 만드는 등의 현상으로 형성된것으로 보입니다. 이것은 화성의 낮은 위도에서도 물이 존재할 수 있었던 환경이 있었다는 것을 보여줍니다.

​

주롱 탐사선이 촬영한 화성의 모래언덕. 출처 : CNSA(중국국가항천국)/PEC

 

 과거 화성은 3~40억년 전에 풍부한 수분이 있었다는 것은 이미 오랫동안 알려져 왔습니다. 하지만 기후 변화로 인해 현재 대부분의 물이 극지방에 얼어 있고, 행성의 대부분은 매우 건조해진 상태입니다. 따라서 과학자들은 몇억년동안 화성의 극지방 이외의 지역에서는 표면에 물이 존재하지 않았다고 추측했었는데요. 이번에 발견된 약 40만년 전에 존재했을 것으로 추정되는 소금물의 흔적은 화성 극지방 이외의 지역에도 물이 있었음을 보여주는 증거이며, 이것이 소금물의 형태였다는 것은 이 지역이 온갖 화학 반응을 일으키는 장소가 될 수 있었음을 시사합니다.

​ 이번 연구에서 발견된 현상은 비슷한 위도의 다른 지역에도 상당 부분 비슷하게 나타날 수 있으며, 이는 새로운 생명체를 찾기 위한 미래의 탐사선 임무가 꼭 화성의 극지방에만 의지하지 않아도 될 것이라는 예상을 할 수 있습니다. 주룽 로버가 조사한 언덕들은 북극에서 매우 먼 북반구 지역에 위치하며, 길이는 15~30m, 높이는 1m 정도입니다. 이러한 소금물이 존재했던 먼 과거에는 소금물에서 활동하는 미생물이 있었을 가능성도 있습니다.

​​ 한편 연구원들은 40만년전에도 화성에 물이 있었던 원인을 다름아닌 화성의 자전축의 변화로 예상하기도 합니다. 2021년 연구에 따르면 화성이 자전축이 124,000년 주기로 좌우로 흔들리고 있다고 하는데요, 이 과정에서 극지방이 태양과 가깝게 되는 시기가 있었고, 극지방의 만년설이 많은 양의 수증기를 방출하여 현재 주롱이 위치한 지점과 같은 저위도로 이동했을 가능성이 있다고 합니다. 최신 연구에 따르면 행성의 급변하는 온도가 표류하는 증기를 응축하여 극지방에서 멀리 떨어진 곳에서 수증기를 눈 형태로 내리도록 했을 가능성이 있다고 합니다. 이번 연구를 담당한 Xiaoguang Qin은 "이러한 예상은 주롱 탐사선이 착륙한 저위도에서 서리나 눈을 형성하기 위해 대기의 수증기를 보충하는 메커니즘을 제공합니다"라고 설명했습니다. 하지만 "주롱 로버의 어떤 장비에서도 물 얼음이 감지되지 않았습니다."고 Qin은 덧붙여, 현재는 이러한 현상이 일어나지 않는 시기라고 예상하고 있습니다.

​

​

Tianwen-1 착륙선과 함께 원격 카메라로 촬영한 주롱 탐사선. 출처 : CNS(중국 뉴스서비스)

 

​ 하지만 연구원들은 물이 지표에 존재했던 시기가 짧을 것으로도 예측하고 있는데요. 물이 1년보다 짧은 시간동안 흙 속에서 둥근 형태를 띄었지만 고온으로 인해 금방 탈수되었을 가능성이 있습니다. 화성의 아침 5시에서 6시 사이에는 지표의 온도가 급격하게 상승하기 때문인데요. 이렇게되면 염분과 다른 신규한 미네랄들이 남게 되며, 이것들은 나중에 모래 언덕의 모래 입자 사이로 스며들어, 석고처럼 굳어서 껍질을 형성하게 된 것으로 추정하고 있습니다.

​​ 이번 주롱 탐사선이 발견한 물의 흔적은 우리에게 많은 시사점을 설명합니다. Qin의 연구결과가 맞다면 물이 형성되었어도 금방 말라서 생명체가 탄생하기는 힘들었을 가능성도 존재하는데요. 하지만 어쩌면 약 140만년 전에는 화성의 저위도에서 물이 흐르는 지역이 있거나 소금물이 지하로 침투하여 지하수를 형성했을 가능성도 있습니다. 앞으로의 연구에서 화성에서 생명체의 증거를 찾을 수 있을까요?