붉은 행성 화성

The Planets   태양계의 행성 - 화성

출처: NASA/JPL-Caltech

태양으로부터 네 번째 행성인 화성은 먼지가 많고, 춥고, 대기가 매우 얇은 사막의 세계입니다.

역동적인 행성으로 알려진 화성은 계절, 극지방의 만년설, 날씨, 협곡 그리고 죽어있는 화산이 있습니다. 이는 과거에 더 활동적이었다는 것을 알 수 있습니다.

화성은 태양계에서 가장 탐험이 많았습니다. 그리고 외계의 지표면을 돌아다니기 위해 탐사 로봇을 보낸 유일한 행성입니다.  이 로봇 탐사선은 화성이 수 십억 년 전에 더 두꺼운 대기와 훨씬 습하고 따뜻했다는 많은 증거를 발견했습니다.  현재 나사는 3대의 우주선을 화성의 궤도에 올려놓고 있으며 1대의 탐사선과 착륙선을 지표면에 설치하고 있고 또 다른 탐사선을 지구에서 건설 중입니다.  인도와 ESA는 화성의 궤도에 있는 우주선을 가지고 있습니다.

화성은 흙 속의 철 광물이 산화하거나 녹이 슬어 붉게 보입니다. 이 붉은 것은 피를 연상시킵니다.  그래서 과거 고대의 로마인들은 이런 이유로 화성에 전쟁의 신 마르스(그리스 신화의 아레스)라고 이름을 붙였습니다.  다른 문명들도 같은 이유로 화성의 이름을 지었습니다.  이집트인들은 빨간 것을 의미하는 "Her Deshe"이라고 불렀습니다.

지구 밖의 어떤 행성도 화성만큼 깊이 연구된 적이 없었습니다.  화성에 대한 관측 기록은 4,000년 전 고대 이집트 시대로 거슬러 올라갑니다. 당시 이집트인들은 화성이 하늘에서 움직이는 것을 도표로 그렸습니다.  이것은 오늘날로 이어져 로봇 우주선이 모든 각도에서 화성을 연구하고 있습니다.

크기

화성은 지름이 3,390km로 지구 크기의 절반입니다.  만약 지구가 5센트 동전 크기라면 화성은 산딸기 크기정도 됩니다.

궤도와 회전

화성은 태양의 주위를 24.6시간마다 한 번씩 회전하는데, 이것은 지구에서의 하루와 매우 비슷합니다.  화성의 날은 태야의 날이라는 말을 줄여서 솔(sols)라고 불립니다.  화성에서의 1년은 669.6sols로 지구의 687일과 같습니다.

화성의 자전 축은 25도 기울어져 있습니다. 이것은 지구와 또 다른 유사점입니다. (지구축 기울기 23.4도)

화성은 지구처럼 뚜렷한 계절을 가지고 있지만 화성이 태양을 공전하는데 더 오래 걸리기 때문에 지구의 계절보다 더 오래 지속됩니다.  지구에서는 계절이 3개월(혹은 일면의 1/4)동안 고르게 퍼져있는 반면 화성은 타원형으로 태양의 주위를 돌기 때문에 계절의 길이가 다양합니다.

북반구의 봄(남반구의 가을)은 194sols로 가장 긴 계절입니다. 북반구의 가을은 142일로 가장 짧습니다. 북부겨울/남부 여름은 154sols, 북쪽여름/남쪽겨울은 178sols입니다.

구조

화성의 중심부에는 반지름이 1500~2100km의 밀도 높은 핵심을 가지고 있습니다. 이것은 철, 니켈, 유황으로 이루어져 있습니다. 중심부를 둘러싸고 있는 것은 두께가 770~1,170마일 사이의 바위 맨틀이 있고 그 위에 철, 마그네슘, 칼슘 그리고 칼륨으로 만들어진 지각이 있습니다. 이 지각은 깊이가 10~15km 사이입니다.

형성

태양계가 약 45억 년 전 화성은 중력이 소용돌이치는 가스와 먼지를 끌어들여 태양으로부터 네 번째 행성으로 형성되었습니다. 화성은 지구의 약 절반 크기이고 다른 행성들처럼 중심핵, 바위로 된 맨틀 그리고 단단한 지각을 가지고 있습니다.

표면

붉은 행성인 화성은 사실 여러 가지 색을 가지고 있습니다. 표면에서 갈색, 금색, 황갈색 같은 색들을 볼 수 있습니다. 화성이 붉게 보이는 이유는 암석에 있는 철의 산화, 즉 녹슬고 있는 것과 화성의 먼지 때문입니다. 이 먼지는 대기 중으로 밀려 들어가고 멀리서 보면 행성의 대부분이 붉게 보입니다.

화성의 지름이 지구의 약 절반이지만 화성의 표면은 지구의 마른 땅과 거의 같은 면적을 가지고 있다는 것은 흥미로운 점입니다. 화산, 충돌 분화구, 지각변동, 먼지 폭풍과 같은 대기조건은 수 억 년에 걸쳐 화성의 지형을 변화시켰고 태양계에서 가장 흥미로운 지형적 특성을 만들어냈습니다.

화성은 물속에서만 형성될 수 있었던 표면의 암석과 광물뿐만 아니라 고대의 강 계곡 네트워크, 델타와 라크베르와 같은 수중에 있었던 과거를 가지고 있는 것으로 보입니다. 어떤 특징들은 화성이 약 35억 년 전에 홍수를 겪었다는 것을 암시합니다.

오늘날 화성에는 물이 있지만 대기가  너무 희박해서 액체 상태의 물이 오랫동안 표면에 존재할 수 없습니다. 화성의 물은 극지방의 표면 아래에서 물의 형태로 발견됩니다.

대기

화성은 대부분 이산화탄소, 질소, 아르곤가스로 구성된 얇은 대기층을 가지고 있습니다. 우리 눈에는 지구에서 흔히 볼 수 있는 푸른색 색조 대신에 먼지가 떠있기 때문에 하늘이 흐리고 붉을 것입니다. 화성의 희박한 대기는 운석, 소행성, 혜성과 같은 물체에 의한 충돌로부터 많은 보호를 받지 못합니다.

화성의 표면 온도는 약 -140~20도 정도로 평균온도는 약 -80도입니다. 그리고 대기가 너무 얇기 때문에 태양의 열이 이 행성을 쉽게 빠져나갑니다. 만약 사람이 정오에 화성의 적도 위에 서있는다면 발은 봄(24도)처럼 느낄 것이고 머리는 겨울(0도)처럼 느껴질 겁니다.

때때로 화성의 바람은 지구의 먼지 폭풍처럼 강합니다. 그리고 폭풍이 지나간 후 먼지가 가라앉는 데는 수개월이 걸립니다.

자기권

화성에는 오늘날 지구의 자기장은 없지만 화성의 남반구에 있는 지각의 영역은 40억 년 전의 자기장의 흔적을 나타내면서 자화성이 매우 높습니다.

Moons

화성에는 두 개의 작은 달인 포보스와 데이모스가 있는데 이것은 화성의 중력이 구형을 만들기에는 질량이 너무 작기 때문에 감자 모양을 하고 있습니다. 이 달들은 그리스 전쟁의 신 아레스의 전차를 끄는 말들의 이름을 가져왔습니다. 고대 그리스어로 포보스는 "비행'을 의미하고 데이모스는 "두려움"을 의미합니다.

가장 안쪽에 있는 큰 달인 포보스는 표면에 깊은 홈이 있는 큰 분화구입니다. 이것은 화성을 향해 천천히 이동하고 있으며 약 5천만 년 후에 충돌하거나 부서질 것입니다.

데이모스는 포보스보다 절반 정도 크기이고, 화성에서 2배 반 정도 더 멀리에서 화성의 궤도를 돕니다. 기묘한 모양의 데이모스는 표면의 분화구를 자주 채우는 헐렁한 흙으로 덮여있어 포보스에 비해 매끈하게 보입니다.

사람이 살 가능성

과학자들은 현재 화성에서 번성하고 있는 생명체를 발견할 것으로 기대하지 않습니다. 대신에 화성이 더 따뜻하고 물로 뒤덮였던 과거에 존재했던 생명체의 흔적을 찾고 있습니다.

화성의 탐험 그리고 우리의 상상력

화성 2002탐사 로봇의 목표는 고대 생명체의 흔적을 찾는 것이지만 화성 표면의 표본을 수집하는 최초의 우주선이 될 것입니다. 

화성 2002탐사 로봇과 같은 탐험 로봇들은 오랫동안 인간을 우주로, 달로, 그리고 마침내는 사람을 화성 표면으로 데려가기 위한 길잡이 역할을 할 것입니다.

화성처럼 사람들의 집단적 상상력을 사로잡은 행성은 없었습니다. 

1800년대 후반 사람들이 화성 표면에서 운하 같은 모습을 처음 관찰했을 때, 많은 사람들은 화성에 지적인 외계 종이 살고 있다고 상상했습니다. 이것은 화성인에 대한 많은 이야기들로 이어졌습니다. 그중 몇몇은 1938년 미국 라디오 드라마에서처럼 화성인의 지구 침략에 대한 수많은 이야기로 이어졌습니다. 이후 화성을 주제로 한 수많은 영화가 나왔습니다. 영화 "리콜'은 1990년 상영되었고 2012년에 리메이크되었습니다. 2015년 영화 "마션"은 식물학자 마크 와트니가 화성에 고립되어 살아남기 위해 고군분투하는 줄거리입니다.

화성에 대한 9가지

1. 작은 행성

만약 태양이 일반적인 현관문의 크기라면 지구는 10센트 동전 크기가 될 것이고, 화성은 약 아스피린 알약 크기가 될 것입니다.

2. 네 번째 

화성은 태양의 주위를 돕니다. 화성은 약 2억 2천8백만 km 또는 1,52AU의 거리에 있는 태양에서 네 번째로 떨어져 있는 행성입니다.

3. 긴 하루

화성에서의 하루는 24시간 조금 넘습니다. 화성이 공전하면 지구 날로 687일입니다.

4. 험준한 지형

화성은 바위가 많은 행성입니다. 화성의 고체 표면은 화산, 충경, 바람, 지각운동, 화학반응에 의해 변형되었습니다.

5. 대기

화성은 이산화탄소, 아르곤, 질소로 구성된 얇은 대기와 소량의 산소 그리고 수증기를 가지고 있습니다.

6. 두 개의 달

화성에는 포보스와 데이모스라는 이름의 두 개의 달이 있습니다.

7. 많은 임무

플라이비스와 궤도선에서부터 표면의 탐사에 이르기까지 여러 우주선이 이 행성을 방문했습니다.  최초의 방문은 탐사를 성공적으로 수행한 1965년의 마리너4호였습니다.

8. 살기에는 힘든 곳

현재 화성의 표면은 우리가 알고 있는 생명체는 살 수 없습니다. 현재는 화성의 과거와 미래의 생명체에 대한 잠재력을 살피는 것입니다.

9. 녹슨 행성

화성의 철 광물들이 산화하거나 녹이 슬어 토양과 대기가 붉게 보이기 때문에 붉은 행성으로 알려져 있습니다.

인간의 화성 탐사를 위해 일하는 로봇

나사의 최근 화성 2020에 대한 로봇 임무는 사람이 살기 힘든 화성에서 미래의 우주 비행사들이 활동하는 것을 돕는 것을 목표로 하고 있습니다.