21세기에 들어서며 많은 이들의 관심속에 활발한 우주 탐험에서 얻어낸 정보로 과학자들의 다양한 연구 결과가 발표되고 있습니다. 오늘은 화성 지하에 많은 양의 물이 존재할 수 있다는 새로운 연구 결과에 대해 알아보겠습니다.
화성 지하 깊숙한 곳에 바다에 해당하는 양의 물이?
과학자들이 화성에서 액체 상태의 물이 존재한다는 잠정적인 증거를 발견했습니다.
새로운 연구 결과에 따르면 화성 표면 아래에 적어도 1킬로미터 깊이의 바다로 화성을 덮을 수 있을 만큼의 엄청난 양의 물이 잠겨 있는 것으로 나타났습니다. 이 발견이 확인되면 화성의 과거에 대한 우리의 이해를 바꾸고 오늘날 화성에 생명체가 번성할 수 있는 서식지를 암시할 수 있을 것입니다.
화성 그 밑에 있는 것
수십억 년 전에는 화성의 호수, 강, 심지어 바다에도 물이 흐르고 있었습니다. 그러다가 어떤 일이 일어나서 화성은 건조해졌고 오늘날 우리가 보는 것처럼 표면은 얼음으로 덮여 있었을 것입니다.
가장 널리 받아들여지는 설명은 화성의 물이 대부분 우주로 유실되었다는 것입니다. 하지만 수년 동안 일부 과학자들은 화성에 한때 바다를 채울 만큼 충분한 물이 있었다면 그 정도면 화성을 완전히 건조시킬 수 있었을지 의문을 제기해 왔습니다. 그리고 모든 물이 우주로 올라가지 않았다면 다른 한 방향, 즉 아래로만 남았을 것입니다.
이제 한 과학자 팀이 NASA의 InSight 착륙선이 수년 전에 측정한 화성 지진을 사용하여 화성 아래에 무엇이 있는지 확인했습니다. 화성 지진의 이동 방식은 지진이 통과하는 암석에 따라 달라지기 때문에 연구진은 지진 측정을 통해 화성 지각이 어떻게 생겼는지 알아낼 수 있었습니다. 그들은 약 1020km(612마일) 아래 지각의 중간 지각에 균열과 물로 가득 찬 구멍이 있을 수 있다는 것을 발견했습니다. 대략적인 추정에 따르면 이러한 균열에는 12킬로미터(0.6~1.2마일) 깊이의 바다로 화성 전체를 덮을 수 있는 충분한 물이 들어있을 것으로 예상됩니다.
이 연구의 수석 저자이자 스크립스 해양학 연구소의 지구물리학 교수는 "엄청난 양의 물입니다."라고 말합니다.
이 저수지는 수십억 년 전에 구석구석까지 스며들었다가 수압이 균열을 막는 거대한 깊이에서만 멈췄을 것입니다. 지구에서도 같은 과정이 일어나지만 화성과 달리 지구의 판구조론은 이 물을 다시 지표면으로 순환시킵니다.
화성 지하의 날씨
이 연구의 저자이자 버클리 캘리포니아 대학교 행성 지질학 교수는 지구에서 물이 가득한 암석은 지각 깊숙이 묻혀 있어도 미생물을 서식할 수 있다고 말합니다. 액체 상태의 물은 우리가 알고 있는 생명체의 기본 요건 중 하나이기 때문에 화성 지하에도 미생물이 존재할 수 있다는 뜻일까요?
망가는 "이는 엄청난 질문입니다."라고 덧붙였습니다.
만약 화성 표면 근처에 생명체가 존재했다면, 미생물은 지각을 통해 물을 따라 내려가 생존했을 수 있습니다. 그러기 위해서는 적어도 한동안 깊은 곳까지 서식할 수 있는 환경이 조성되어야 합니다. 서식지 역할을 하려면 지각 중부의 암석에도 유기 분자와 에너지원이 있어야 합니다.
안타깝게도 과학자들이 조만간 이러한 깊이를 뚫을 수 있을지는 의문입니다.
저자는 "매우 어려운 일이 될 것입니다."라고 말합니다. 지구 지각 깊숙한 곳까지 시추한 프로젝트는 극소수에 불과하며, 각각의 프로젝트는 매우 집약적인 작업이었습니다. 이러한 노력을 다른 행성에서 재현하려면 많은 인프라가 필요하고 물도 많이 필요할 것이라고 라이트는 말합니다.
하지만 더 많은 것을 알아낼 수 있는 다른 방법이 있을 수도 있습니다. 화성의 특정 지역에서 지하수가 지표면으로 밀려 올라온 경우, 이를 탐사하면 지하 환경을 들여다볼 수 있습니다. 화성 샘플 귀환과 같은 미래의 미션은 화성의 역사와 화성의 물에 대해 우리가 알고 있는 것을 크게 바꿀 수도 있습니다.
그 동안 연구자들은 이 퍼즐을 계속 맞춰나갈 것입니다.
실험에 참여한 과학자는 "물이 있다는 것이 최선의 설명"이라면서 "하지만 그것은 최선의 설명일 뿐"이라고 말했습니다. 예를 들어 지각 중앙에 물이 너무 많다면 왜 그 위에 얼음층이 보이지 않는가 등 아직 풀리지 않는 의문이 남아 있습니다. 이러한 질문을 탐구하다 보면 새로운 아이디어가 떠오를 수 있습니다.
또는 "화성에 생명체가 있을까?" 라는 질문을 수년간 해온 후, 우리는 또 다른 질문을 하게 될지도 모릅니다.