태양계속에서 태양과 가까운 순서대로 4번째에 위치한 화성은 지구와 가까운 행성이며 우리 인류가 가장 많이 조사하고 관찰한 행성이기도 합니다. 이 글에서는 화성의 특징과 탐사과정을 알아보고 화성이 가지고 있는 위성들에 대한 이야기와 더불어 최근 큰 관심사가 되고 있는 화성 속 생명체 존재 가능성에 대해 살펴보겠습니다.
화성의 특징 탐사
화성은 예전부터 불과 전쟁을 대표하는 행성으로 표현되어 왔는데 그 이유는 표면이 산화철이 넓게 퍼져 있어 온통 붉은 자갈과 모래로 뒤덮여 있기 때문입니다. 이런 이유로 인해 이름 자체도 로마신화에 나오는 전쟁신의 이름을 따서 MARS라는 지어졌다고 합니다. 화성은 약 45억 년 전 태양이 생성되던 시기에 함께 만들어졌다고 하며 크기는 지구의 절반 정도로서 달과 비교하자면 달의 약 2배 크기입니다. 화성의 자전축과 자전시기는 지구와 매우 비슷한데 그 주기가 24시간 37분이며 자전축 또한 지구와 같이 약간 기울어진 궤도를 돌고 있습니다. 때문에 화성에서도 4계절이 나타난다고 합니다. 또한 화성은 지구와 마찬가지로 중심부에 맨틀이 존재하고 지각을 가지고 있으며 표면이 달처럼 운석에 자주 부딪히면서 많은 분화구를 갖고 있고 거대한 화산과 협곡을 분포시키고 있습니다. 그중에서도 화성에서는 태양계 행성 전체를 통틀어서 가장 높은 화산이 있는데 그것은 타르시스 지역이라고 불리는 지역에 있으며 높이가 무려 26km라고 합니다. 이 크기는 에베레스트보다 3배 정도 더 높은 크기라고 합니다. 또한 반대로 엄청난 협곡도 존재하는데 이 협곡의 갈라진 길이는 무려 4,000km이고 깊이 또한 7km라고 합니다. 이 협곡은 생성과정에서 물의 침식으로 인해 발생된 것으로 추정하고 있으며 이로 인해 화성에서 과거에 물의 양이 많았다고 주장하는 사람들도 있습니다. 이러한 여러 가지 특성 때문에 사람들은 화성을 제2의 지구라고 표현하기도 합니다. 그러나 화성은 대기의 양이 지구의 100분의 1 수준에 이산화탄소가 주성분이며 물이 부족하여 생명체가 살기 힘든 환경으로 알려져 있습니다. 우리 인류는 태양계 내에서 지구와 가장 가깝기도 하고 비슷한 점이 많다고 생각한 화성에 대한 탐사에 많은 노력을 기울이기 시작했고 1960년대에 이르러 우주발사체 기술이 발전하면서 미국의 매리너 4호가 1965년 화성 표면을 최초로 근거리에서 관측했고, 소련의 마스 3호는 1971년 화성 착륙을 시도했으며, 미국 바이킹 1호 및 2호는 화성 착륙에 성공했습니다. 현재도 화성에서 직접 탐험을 하면서 자료를 수집하는 장비가 있는데 그것은 바로 나사의 큐리오시티 로버와 퍼서비어런스 로버입니다. 두 로버는 현재 생명체의 흔적을 찾는 임무를 수행하고 있다고 하는데 큐리오시티 로버는 과거 화성에 거주할 수 있는 환경이 존재했음을 시사하는 데이터를 수집했고, 퍼서비어런스 로버는 화성에 생명체의 흔적을 찾아다니고 있다고 합니다.
두 가지 위성 이야기
지구에 달이라는 위성이 있듯이 화성에는 포보스와 데이모스라는 이름의 위성이 두 개 있습니다. 보통 우리들은 우주 행성에 대한 이름을 명명할 때 그리스 신화를 많이 사용하고 그중에서도 주 행성과 주변을 돌고 있는 위성을 표현할 때는 부모와 자식의 관계에 놓여있는 신들의 이름을 활용하는 경우가 많았습니다. 화성은 마르스라고 불리는데 마르스는 신들의 왕 유피테르와 유노 사이에서 태어난 아들입니다. 포보스와 데이모스는 이 마르스가 낳은 쌍둥이 형제로 마르스가 전쟁에 나설 때면 항상 이 두 아들이 보좌했다고 전해집니다. 두 위성들은 화성에서 2만 km 정도 떨어진 궤도를 돌고 있는데, 두 위성 모두 반경 10km로 작다고 합니다. 이 가운데 데이모스는 점차 화성으로부터 멀어지고 있어 결국 화성의 중력 작용에서 벗어날 것이라는 전망도 나오고 있습니다. 두 위성의 탄생설은 여러 가지가 있지만 확실한 답은 정해진 것이 없습니다. 그중 두 가지 가설을 소개하자면 다음과 같습니다. 먼저 화성 근처를 지나던 작은 소행성이 화성의 중력에 끌려와 곧바로 두 개의 위성이 되었다는 가설 있습니다. 다른 하나는 화성이 만들어질 때 화성 근처에 거대한 천체가 함께 만들어졌고 나중에 이 천체가 화성과 충돌하여 소행성으로 분리되었다는 가설이 있습니다. 이러한 가설에 대하여 일본에서는 화성 북반구 쪽에 거대한 분화구가 있다는 사실을 주목하였고 지금으로부터 약 40억 년 전 거대한 천체가 화성과 충돌했을 때 이런 분화구가 생겼으며 그 이후 파편이 어떻게 이동하여 위성을 만들어 낼 수 있었는지에 대해 300번 이상의 시뮬레이션을 거쳤다고 합니다. 또한 일본은 조만간 화성의 위성에서 토양을 채취할 탐사선을 발사할 예정이라고 합니다.
생명체 존재 여부
공상과학 영화나 만화를 보면 화성에 외계인이 살고 있는 모습을 많이 볼 수 있습니다. 더욱이 화성에 사는 외계인들은 약간 물고기 모습에서 변형이된 모양새를 갖고 있는 경우가 대부분입니다. 실제로 화성 표면에는 짙은 줄무늬가 많이 있는데 이는 과거에는 화성에 물이 흘렀다는 증표로 생각하였기 때문에 물과 관련된 생물체를 떠올리지 않았을까 생각됩니다. 하지만 우리가 화성에 대하여 구체적으로 알아가고 있는 최근에는 실제로 화성의 환경이 낮과 밤의 기온 차이가 크고 대기가 극히 드물어 생명체가 존재할 가능성이 희박하다는 것이 정설처럼 여겨지고 있습니다. 하지만 현재 약 11년째 화성을 탐사하고 있는 큐리오시티 탐사선은 2014년에 5km 높이의 산을 올라 물결 모양이 각인된 암석을 발견하였고 한때 화성에서 물이 흘러내렸다는 추측을 내놓기도 했으며 가장 최근에는 큐리오시티 탐사선이 화성 표면의 퇴적물 속에서 육각형 패턴의 갈라진 진흙을 발견했다는 소식도 있었다. 보통 물이 마르면 황산염이 형성될 수 있는데 그 퇴적물 속에는 이 황산염이 발견되었다고 합니다. 이를 분석한 연구팀은 화성은 원래 기후가 지구처럼 습했다가 건조해지는 순환 구조를 가지고 있었을 것이라고 추측하면서 이러한 환경은 분자 진화에 도움이 될 수도 있을 것이라며 화성의 생명체 존재 가능성을 다시 한번 언급한 바 있습니다. 현재 탐험하고 있는 탐사선을 비롯하여 추가적으로 발사될 예정인 탐사선들이 장기간에 걸쳐 화성을 여행하며 화성의 극지방이나 깊이 숨겨진 협곡 속에 얼음을 발견하고 그 얼음층 속에 흐르고 있는 물길을 발견한다면 조만간 우리는 화성 속에 생명체가 존재하고 있다는 놀라운 사실을 마주하게 될지도 모르는 일입니다.