[과학 이야기] 전문 장비 없이 '샤프산' 수수께끼 풀어

미국의 화성 탐사 로버 '큐리오시티(Curiosity)'는 샤프산(Mount Sharp)을 오르며 탐사를 이어가고 있다.

라틴어로 '아이올리스 몬스(Aeolis Mons.아이올리스산)'로도 불리는 이 산은 5천 높이로 큐리오시티가 화성에 도착해 내내 탐사해온 운석충돌구인 '게일 크레이터' 중앙에 자리 잡고 있다.

이 산은 약 150㎞에 걸쳐 펼쳐져 있는 게일 크레이터가 고대 호수였을 때 침전물이 쌓였다가 침식되면서 형성된 것인지 아니면 호수가 마른 뒤 바람이 모래와 퇴적물을 중앙으로 쓸어와 만든 것인지 그 형성 과정이 수수께끼가 돼왔다.

충돌구 전체를 채울 만큼 침전물이 많이 쌓여 있었다면 그 압력으로 바닥의 암석이 단단하게 응집됐을 것이고, 운석 충돌 때 융기한 충돌구 중앙에만 물질이 쌓여 산을 형성한 것이라면 암석이 그리 단단하지 않아 어느 쪽 가설이 정확한 것인지는 암석 밀도가 열쇠가 될 수 있었다.

큐리오시티는 암석 밀도를 측정할 수 있는 전문 장비를 갖추고 있지 않았지만 로버 항법장치 중 하나인 가속도계(accelerometers)가 이용됐다.

지질학자들이 가속도계를 이용해 암석의 밀도 차이에 따른 중력 변화를 측정하는 것을 응용한 것이다. 예컨대 질량이 큰 암석이 있으며 중력도 높게 측정되는데, 아폴로17호도 이를 이용해 고대 용암의 흐름을 밝혀내기도 했다.

큐리오시티에 장착된 가속도계는 방향과 움직임 등을 측정하기 위해 스마트폰에 장착된 것과 같은 것으로 정밀도만 높인 것이라고 한다.

큐리오시티 운영팀은 이 가속도계로 방향을 잡고 로버를 움직여 왔으며, 큐리오시티는 정지할 때마다 5분씩 가속도계를 가동해 방향을 잡으면서 현장의 중력도 측정했다.