환경음으로 분석한 화성 지하구조

3년 전 11월 16일 화성 엘리슘 평원에 내려간 미항공우주국 나사(NASA) 탐사선 인사이트(InSight)가 보낸 화성 환경 소음 데이터를 바탕으로 과학자는 지각에서 맨틀, 핵에 이르기까지 첫 수십m 상태를 분석하고 영상화했다.

지구에선 환경 소음이라고 하면 바다, 인간 등 활동이나 바람, 대지 등 다양한 음원에서 비롯된다. 하지만 대기가 거의 없고 바다가 없는 화성에선 대지 자체로부터 나는 소리가 환경 소음 대부분을 차지한다.

인사이트는 탑재하는 지진계 데이터로부터 화성 환경 소음 데이터를 생성하고 있으며 이를 스위스지진국 SED와 스위스연방공대 ETH가 정기 분석해 화성 내부가 어떻게 되어 있는지 알아봤다. SED는 지금까지 몇 년간 지구상 지질 구조를 조사하기 위해 환경 소음 데이터를 분석해 왔으며 이 수법을 화성에 응용한 것이다.

SED에 따르면 인사이트가 내린 곳 발밑으로부터 깊이 3m까지는 모래층이며 바로 아래에는 과거 운석 충돌에 의해 화성 표면으로부터 감겨 퇴적했을 가능성이 높은 두꺼운 암석대가 있다는 것. 또 화성이 식어 건조한 상태가 17억 년 전인 용암층이 있고 아래에는 퇴적물로 분단된 오래된 용암류 층이 있다는 것이다.

이 오래된 층은 지구도 여전히 화산 활동이 활발했던 36억 년 전까지 거슬러 올라가는 것으로 보이며 태양계 형제인 지구와 화성이 당시까지는 똑같이 성장의 길을 걸었던 것으로 추측된다.

지구와 화성은 큰 바다와 대기층을 갖고 있었던 것으로 보인다. 하지만 이후 왠지 화성만은 대기를 보호하는 역할을 가진 자기장을 잃고 태양으로부터 방출되는 화전입자 태양풍이 보호를 잃은 화성 대기를 서서히 벗겨 갔다. 그 결과 이제 지구와 화성은 외형상으로도 대조를 이루게 된 것이다.

연구팀은 지구상에서 개발한 기법을 이용해 화성 지층구조를 해석할 수 있다는 걸 증명했다고 밝히고 있다. 지구 내부를 알기 위한 기술을 적용하면 화성에 대한 이해가 더 깊어질 수도 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.