[우주] 화성의 물은 초기 4억년동안 우주로 날아갔다 우주항공

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 45억년 전 탄생 초기 4억년 동안

물 절반 이상이 우주공간 속으로

나머지는 기후 변화로 땅 속으로

 

지구와 화성의 운명은 언제 어떻게 나누어졌을까. 도쿄공대와 나고야대 연구팀은 화성 탄생에서 약 4억년 사이에 화성 표층의 초기 수량 50% 이상이 대기를 통해 우주 공간에 유출되고, 남은 물 대부분은 화성의 기후변동으로 얼음이 되어 지금도 화성 땅밑에 존재할 가능성이 있다는 것을 알아냈다.

 
envsono_1398093959383.JPG »  그림에서 가로축은 시간을 나타낸다. 세로축은 위의 그림이 화성 운석에 기록된 수소 동위체비의 시간변화, 아래 그림이 물 양의 시간변화이다. 빨간색은 바다의 깊이이고, 하얀색은 극지역 얼음의 양을 나타낸다. 화성 탄생 후 4억년 사이에 초기 수량의 절반 이상이 없어진 것과 현재 화성 극지역에서 발견된 것보다 상당히 많은 얼음이 존재하고 있다는 것을 나타낸다.  
 

화성은 지구로부터 가장 가까운 거리에 있는 생명의 존재 조건을 만족하고 있는 혹성으로서 그동안 많은 탐사연구가 이루어져 왔다. 그 성과로 약 30억년 이상 오래된 지질체를 중심으로 많은 유수지형 및 많은 종류의 함수점토 광물이 광범위하게 발견되어 화성에 대량의 물이 존재했을 가능성을 시사하고 있다. 그러나 현재 화성은 극지에 소량의 얼음이 발견되었을 뿐이다. 액체인 물의 존재는 생명탄생 및 유지에 지배적인 영향을 주기 때문에 화성이 언제 어떻게 대량의 물을 잃어버렸는지는 중요한 수수께끼 중 하나이다.
연구팀은 물이 수소 및 산소 원자로 해리되어 대기를 통해 우주공간으로 유출된 경우, 중수소(D)와 비교해 경수소(H)가 선택적으로 유출되기 때문에 화성에 잔존하는 물의 수소 동위체비 변화를 보면 그 역사를 알 수 있다고 생각했다. 연구팀은 화성 운석 중 물의 수소 동위체비로부터 화성 물의 수소 동위체비의 시간 변화를 파악하고, 물이 우주공간으로 유출됨에 따른 수소 동위체비의 변화에 대한 이론계산을 통해 화성 표층수 양의 시간변화를 밝혀냈다.
액체인 물의 존재는 생명 탄생에 중요한 요소이기 때문에 화성의 물이 사라진 역사를 밝혀낸 이번 연구성과는 왜 지구에 액체인 물이 존재하고 생명이 탄생했는지에 대한 답으로 이어지는 중요한 것이다. 또 이번 연구로 현재 발견된 양 이상의 대량 얼음이 화성 지하에 존재할 수도 있음을 알게 됐다는 것도 성과다.
  
출처
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=245888&cont_cd=GT 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-04-23    
원문
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20140415_sci.pdf


곽노필 한겨레신문 선임기자 nopil@hani.co.kr
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