먼― 우주, 가까운 우주🌌(Across the Universe) 💧 7강 1부 화성🔴의 촉촉한 과거│카오스강연 시즌2
화성은 현재 건조하고 차가운 행성이지만, 과거에는 물이 흐르던 '촉촉한' 시기가 있었습니다. 지금의 화성 표면은 대기압이 지구의 1% 미만으로 매우 희박하고, 이산화탄소가 대부분을 차지하는 극한의 환경입니다. 기온 역시 평균 영하 60도에 달해 생명체가 살기에 가혹한 조건이지만, 화성 곳곳에는 과거 퇴적암의 기록이 초코칩 쿠키의 초콜릿처럼 박혀 있습니다. 이러한 퇴적층은 화성이 과거에 어떤 모습이었는지, 그리고 물의 역사가 어떻게 흘러왔는지를 말해주는 중요한 단서가 됩니다. 화성의 내부 구조를 파악하기 위해 인류는 2018년 인사이트 탐사선을 보내 지진계를 설치했습니다. 이를 통해 화성 역시 지구처럼 지각, 맨틀, 핵으로 이루어진 층상 구조를 가지고 있음이 밝혀졌습니다. 흥미로운 점은 화성의 자기장이 현재 매우 미약하다는 것인데, 이는 대기를 보호하지 못하는 결정적인 이유가 되었습니다. 지구와 달리 외핵의 대류가 활발하지 않아 보호막 역할을 하는 자기장이 사라졌고, 결과적으로 과거에 존재했던 물과 대기가 우주로 점차 탈출하게 된 것입니다. 현재 화성 표면에서 액체 상태의 물을 찾기는 어렵지만, 고체 상태인 얼음은 극관이나 지표 아래에 풍부하게 존재합니다. 지표면에서 관찰되는 패턴드 그라운드나 '핑고'라 불리는 둔덕은 지하 얼음이 팽창하고 수축하며 만들어진 지형적 증거들입니다. 하지만 낮은 기온과 희박한 대기압으로 인해 표면의 얼음은 액체를 거치지 않고 바로 기체로 승화해 버립니다. 오직 압력과 온도가 높은 지하 깊은 곳에서만 액체 상태의 지하수가 존재할 수 있는 가능성이 남아 있습니다. NASA의 큐리오시티 로버가 탐사 중인 게일 크레이터는 화성의 과거 역사를 간직한 거대한 역사책과 같습니다. 이곳 중앙에 솟은 샤프산은 약 5.5km 높이의 퇴적층으로 이루어져 있는데, 아래에서 위로 갈수록 시간이 흐름에 따라 변화한 환경의 기록이 켜켜이 쌓여 있습니다. 로버는 화성에 파견된 지질학자로서 암석을 뚫고 가루를 내어 분석하며, 수십억 년 전 이 지역이 거대한 호수였음을 시사하는 여러 증거를 수집하고 있습니다. 이는 행성 시스템의 진화와 생명 발달 가능성을 이해하는 핵심 정보가 됩니다. 로버가 발견한 대표적인 증거 중 하나는 자갈들이 뭉쳐 만들어진 역암입니다. 자갈은 바람이 아닌 빠른 물살에 의해서만 운반될 수 있으므로, 과거 이곳에 강력한 하천이 흘렀음을 의미합니다. 또한 모래가 쌓여 만들어진 사암에서 발견된 빗금 무늬의 사층리는 물의 흐름이 지속적이었음을 증명합니다. 게일 크레이터는 한때 물이 가득 찬 호수였으며, 주변 산지에서 계곡을 따라 유입된 물이 부채꼴 모양의 선상지를 형성하며 퇴적물을 쌓아 올렸던 역동적인 장소였습니다. 퇴적암의 화학 성분을 분석하면 당시의 기후 정보를 더 자세히 알 수 있습니다. 지구에서 사용되는 '화학적 변질 지수(CIA)'를 화성 퇴적층에 적용하면, 기온과 물의 풍부함에 따른 풍화 강도를 정량적으로 추정할 수 있습니다. 화성의 암석은 지구의 현무암과 유사하지만, 조면암이나 유문암 같은 다양한 화산암 성분도 포함되어 있음이 드러났습니다. 이러한 성분들이 물과 반응하여 점토 광물이나 황산염을 형성하는 과정은 화성 표면 환경이 단순히 건조해진 것이 아니라 복잡한 지질학적 과정을 거쳤음을 보여줍니다. 화성의 역사는 크게 세 시기로 나뉩니다. 초기 노아키스기에는 자기장과 활발한 화산 활동 덕분에 대기가 유지되었고 비가 내려 강과 호수가 만들어졌습니다. 이후 헤스페리아기로 접어들며 자기장이 약해지고 환경이 산성화되었으며, 지하수가 가끔 분출하는 홍수 지형이 형성되었습니다. 마지막 아마조니아기에는 대기가 더욱 희박해지고 수십억 년간 우주선에 노출되면서, 암석 속의 철 성분이 산화되어 오늘날 우리가 아는 붉은 행성의 모습으로 변하게 되었습니다.
![[강연] 화성의 촉촉한 과거 1_by 주영지&심민섭 | 2025-2026 카오스강연 'Across the Universe' 7강 첫 번째 이야기](https://i.ytimg.com/vi_webp/ZdheGOGLPBM/maxresdefault.webp)