이석원 기자
최근 발표된 바에 따르면 화성에선 지구와 달처럼 지진이 빈번하게 일어나고 있다고 한다. 또 대기와 자기장을 둘러싼 기묘한 데이터도 보여주고 있다고 한다.
2018년 11월 화성 엘리시움 평원에 착륙한 화성 탐사선 인사이트(InSight)에는 카메라와 기상 센서, 자기장 센서, 열프로브지진계 같은 장비가 있다. 이번 연구는 인사이트를 통한 내진 실험과 지진계 등을 통해 밝혀진 것으로 학술지 네이처 지구과학회지(Nature Geoscience)에 논문이 게재되어 있다.
이에 따르면 화성 지진은 174회 확인됐다. 이 중 화성 지각을 통해 전파된 고주파 저진폭이 150회, 깊은 곳에서 고진폭으로 발생한 게 24회다. 고주파는 아폴로계획 당시 달에서 측정한 것과 비슷하며 저주파는 지구 지진에서 볼 수 있는 P파와 S파 같은 2차에 걸쳐 발생한 것이다. 연구팀은 지구에서 개발한 기술을 이용해 화성 내부 구조를 학습할 수 있다는 건 과학적으로도 흥미로운 것이라고 말한다.
지구에서 축적한 지진 측정 기술을 화성에서도 적용할 수 있는 것으로 나타나 핵 크기나 조성 관련 연구 진행을 기대할 수 있다는 것이다. 다만 실제로 핵에 대한 연구는 더 강력한 진동을 기다릴 필요가 있다. 참고로 현재 관측할 수 있는 건 최대 진도4라고 한다.
화성에선 판 충돌이나 인근 행성 기조력도 없기 때문에 흔들리는 원인을 정확하게 파악하기는 어렵다고 한다. 이런 와중에도 발생한 대규모 지진 가운데 2개는 화산 활동 지대인 케르베로스 수로(Cerberus Fossae)와 관련이 있는 것으로 보인다고 한다. 이는 지구 단층과 같은 행동을 할 것이라고. 또 행성은 위축과 수축 단층으로 만들어진 지진을 일으킬 수 있다는 것도 알게 됐다고 한다.
네이처 지구과학회지에 게재된 또 다른 논문에 따르면 지진 활동이 조용한 밤에 비해 열이 대기 중으로 이동하면서 낮에는 활동이 증가하는 것으로 밝혀졌다. 이 분석은 행성 표면 상단에 많은 균열이 있고 질소나 암모니아, 이산화탄소 등 끓는점이 낮은 원소 등 휘발성 물질이 비교적 적다는 걸 간접적으로 시사한다.
빈번한 화성 지진 발생 외에도 새롭게 알아낸 것도 있다. 연구자들이 예상했던 것보다 대기 움직임이 활발하다는 것이다. 인사이트는 모래폭풍을 관찰하고 카메라로 풍속을 측정, 희박한 공기 속 지구에서 발생하는 난류와 비슷한 것이나 대기 입자 광선 반응에 의한 대기광 등을 확인했다.
연구팀은 앞으로 1년 내내 행성 내 다양한 프로세스를 지속적으로 모니터링하고 어떻게 변화하지는 관찰하려 한다. 화성 내부 특성에 대한 데이터를 더 제공할 것으로 기대되는 인사이트의 실험 RISE(Rotation and Interior Structure Experiment)는 핵이 액체 혹은 고체인지 여부도 판단할 수 있게 해줄 전망이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
