[과학 이야기] '붉은 행성' 화성에도 과거 폭풍우 치고 물 넘쳐

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 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 융해수의 특징인 실리카(이산화규소.SiO₂) 침전물이 발견되는데 화성에서도 35억년 이후 지질시대인 헤스퍼리안과 아마조니안 지층에서 이와 비슷한 실리카가 발견됐다.

이보다 앞선 35억년 이전 지질시대인 노아키아 지층에서는 지구의 따뜻한 기후 지역 심토에서 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 CRISM으로 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.