화성은 과거에 '푸른 행성'이었다? 화성이 대기를 잃고 붉은 사막이 된 과학적 이유

 

현재의 화성은 메마르고 붉은 사막처럼 보입니다. 하지만 화성 표면 곳곳에 남겨진 거대한 협곡, 말라버린 강줄기, 그리고 삼각주(Delta) 지형은 과거의 모습이 지금과 완전히 달랐음을 시사합니다.

과학자들은 화성의 지질학적 증거를 토대로 **"화성은 과거에 지구처럼 물이 풍부한 행성이었다"**는 결론을 내렸습니다. 그렇다면 왜 화성은 푸른 바다를 잃고 황량한 붉은 행성으로 변했을까요? 화성의 지질학적 역사와 급격한 기후 변화의 원인을 분석해 봅니다.

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1. 노아키안 시대(Noachian Period): 물이 흐르던 화성의 전성기

 

약 40억 년 전, 초기 화성은 지금과는 전혀 다른 환경이었습니다. 지질학자들은 이 시기를 **'노아키안 시대(Noachian Period)'**라고 부릅니다.

이 시기의 화성은 생명체가 탄생하기에 충분한 조건을 갖추고 있었습니다.

• 두터운 대기: 온실효과를 일으켜 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 온도를 유지했습니다.
• 바다와 강: 북반구 전체를 덮을 만큼 거대한 바다가 있었을 것으로 추정되며, 비가 내리고 강이 흘러 퇴적물이 쌓이는 물의 순환 시스템이 작동했습니다.

실제로 **큐리오시티(Curiosity)**와 퍼서비어런스(Perseverance) 탐사 로버가 발견한 '점토 광물'은 물이 장기간 존재해야만 생성될 수 있는 물질로, 화성의 습윤했던 과거를 증명하는 결정적인 증거입니다.

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2. 대재앙의 시작: 자기장 소실과 태양풍의 습격

하지만 화성의 황금기는 영원하지 않았습니다. 화성을 죽음의 행성으로 바꾼 결정적인 원인은 **'행성 내부 냉각'**과 **'자기장의 소실'**입니다.

1. 내부 냉각: 화성은 지구보다 크기가 작아(지구 지름의 약 53%) 내부의 열이 빠르게 식었습니다.
2. 자기장 붕괴: 행성 내부의 액체 핵이 굳어지면서, 행성을 감싸던 보호막인 '자기장'이 사라졌습니다.
3. 대기 유실 (Sputtering): 자기장이라는 방패가 사라지자, 태양에서 날아오는 강력한 **태양풍(Solar Wind)**이 화성의 대기를 우주 공간으로 날려버리기 시작했습니다.

이 과정이 수십억 년간 지속되면서 화성의 대기압은 지구의 1% 수준으로 떨어졌고, 기압이 낮아지자 표면의 물은 증발하여 우주로 날아가거나 지하 깊은 곳의 얼음으로 갇히게 되었습니다.

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3. 현재의 화성: 죽은 행성인가, 잠든 행성인가?

 

그렇다면 지금의 화성은 지질학적으로 완전히 죽은 행성일까요? 최근의 탐사 결과는 "아직 미세하게 살아있다"는 것을 보여줍니다.

NASA의 탐사선 **인사이트(InSight)**는 화성 내부에서 발생하는 지진인 **'화진(Marsquake)'**을 1,300회 이상 감지했습니다. 이는 화성 내부가 완전히 식지 않았으며, 미세한 수축과 팽창 활동이 일어나고 있음을 의미합니다.

또한, 극지방(Polar caps)의 드라이아이스는 계절에 따라 승화와 응결을 반복하며 대기압의 미세한 변화를 만들어냅니다. 비록 과거처럼 역동적이지는 않지만, 화성은 여전히 자신만의 방식으로 움직이고 있습니다.

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4. 화성 연구가 지구에게 주는 경고

우리가 화성의 잃어버린 역사를 연구하는 것은 단순한 호기심 때문이 아닙니다. 화성은 **'자기장과 대기를 잃어버린 지구의 미래 시나리오'**를 보여주는 가장 완벽한 비교 대상이기 때문입니다.

• 자기장이 사라지면 행성 환경이 어떻게 파괴되는가?
• 물이 사라진 행성의 기후는 어떻게 변하는가?

화성의 황량한 풍경은 지구의 소중한 환경이 영원하지 않을 수 있음을 시사하며, 우리가 지구를 지키기 위해 무엇을 연구해야 하는지 중요한 데이터를 제공합니다.

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5. 다음 편 예고: 잃어버린 흔적을 찾는 탐사 로버들

화성의 과거를 알게 된 인류는 이제 직접 그곳으로 로봇을 보내 증거를 수집하고 있습니다. 바이킹에서 시작해 퍼서비어런스에 이르기까지, 인류의 도전은 멈추지 않았습니다.

다음 편에서는 **< 바이킹부터 퍼서비어런스까지, 화성 탐사 로봇의 역사 >**에 대해 자세히 다루겠습니다.