'붉은 행성' 화성에도 30억~40억년 전 폭풍우 치고 물 흘러

지구 광물 침전물 분석 결과로 화성 고대기후 유추 

'마즈 2020'이 탐사할 예제로 크레이터 삼각주 [ NASA / JPL-Caltech / MSSS / JHU-APL  제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 고대 화성에도 한때 물이 풍부하게 있었다는 것은 계곡이나 호수 등의 흔적을 통해 드러나 있다. 하지만 이런 물이 존재했던 시기나 기후, 물의 형태 등을 놓고는 아직 의견이 분분하다. 

이런 상황에서 미국 퍼듀대 연구팀은 지구의 광물 침전물 분석 결과를 토대로 화성의 기후를 유추하는 독특한 방식으로 고대 화성의 기후가 약 30억~40억년 전 폭풍우가 치고 물이 흐를 정도로 따뜻했으며 이후 긴 추위가 이어지며 물이 얼어붙게 됐다는 연구 결과를 내놓아 관심을 받고있다. 

국제 지구화학 학술대회인 '골드슈미트 콘퍼런스( Goldschmidt   Conference )'와 외신 등에 따르면 퍼듀대학 지구대기행성과학과 조교수 브라이어니 호건 박사가 이끄는 연구팀은 스페인 바르셀로나에서 열리고 있는 연례 지구화학 학술 회의에서 이런 연구결과를 발표했다. 

인류의 화성 무인 탐사선이 초기 암석을 확보할 수 있는 곳에 배치됐다면 이를 통해 고대 기후의 비밀을 풀었겠지만 그렇지 못함에 따라 연구팀은 산악빙하가 있는 오리건주 캐스케이드와 아이슬란드, 하와이 등 기후가 다른 지역에서 풍화 작용이 광물 침전물에 미친 영향을 분석한 결과를 갖고 화성에서 수집된 자료와 비교했다. 

그 결과, 지구에서는 빙하에서 융해수(融解水)의 특징인 실리카(이산화규소· SiO ₂) 침전물이 발견되는데 화성에서도 35억년 이후 지질시대인 헤스퍼리안과 아마조니안 지층에서 이와 비슷한 실리카가 발견됐다. 

이보다 앞선 35억년 이전 지질시대인 노아키아 지층에서는 지구의 따뜻한 기후 지역 심토(深土)에서 발견되는 것과 유사한 결정질 점토 광물이 주로 나오는 것으로 나타났다. 

화성 광물 자료는 미국항공우주국( NASA ) 화성정찰위성( MRO )에 탑재돼 원격으로 표층의 화학성분을 확인할 수 있는 분광기인  CRISM 으로 수집했다. 

연구팀은 이를 토대로 고대 화성에 폭우가 내리고 물이 흘렀으며, 이후 추위로 이어진 시기가 한 차례 이상 있었으며, 30억~40억년 전에 해빙과 결빙 시기가 이어지며 기후가 온대에서 냉대로 바뀌는 완만한 흐름이 있었던 것으로 추정했다. 

호건 박사는 이런 연구결과가 정확하다면 화성 생명체 탐사에서 중요한 의미를 갖는다고 강조했다. 지구에서는 생명체 구성 요소가 행성 형성 직후부터 발달하기 시작하고 흐르는 물이 생명체 발달의 필수적 요소가 됐는데, 고대 화성에서도 물이 흘렀다는 것은 지구와 같은 시기에 원시 생명체가 출현했을 가능성을 높여 준다는 것이다. 

'마즈 2020' 상상도 [ NASA / JPL-Caltech  제공]

그는 내년 7월 화성 탐사선 '마즈 2020'이 발사돼 예제로( Jezero ) 크레이터를 탐사하면 화성의 광물 상황을 더 자세히 분석해 고대 화성이 정확히 어떤 기후 조건에 놓였었는지를 확인할 수 있을 것으로 기대했다. 

스토니브룩대학의 스콧 맥레넌 교수는 이번 연구결과에 대한 논평을 통해 "특별히 더 흥미로운 것은 화성 상황을 유출할 수 있는 지역에 관해 이미 잘 알고 있는 지질학 지식을 이용했다는 점"이라고 평가했다.