화성도 눈 내릴까?…'최저 -140°C' 붉은 별 덮은 푸른 서리[우주다방]

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미국항공우주국(NASA)이 포착한 화성 지표면(갈색)과 그 위에 덮인 서리(Frost). 이 서리는 이산화탄소 얼음과 물 얼음이 결합돼 있다. 기온이 떨어지면 사라진다. / 사진=미국항공우주국(NASA)

미국항공우주국(NASA)은 최근 크리스마스를 맞아 얼음으로 뒤덮인 화성 지표면 사진을 공개했다.

25일(현지시간) 우주전문매체 스페이스닷컴에 따르면 지난 23일 NASA 제트추진연구소(JPL)는 화성 겨울철에는 얼음과 서리가 있다고 밝혔다. 화성 탐사 과정에서 지금까지 눈 오는 사실이 포착된 적은 없지만 얼음 존재만으로 화성이 지구와 닮았다는 사실을 보여준다고 설명했다.

화성 대기는 아주 희박하다. 지표 부근 대기압은 약 0.006기압으로 지구의 약 0.75%에 불과하다. 이렇게 희박한 대기는 중력이 작기 때문이다. 화성 대기는 이산화탄소 95%, 질소 3%, 아르곤이 1.6%이고, 다른 미량의 산소와 수증기 등을 포함한다.

이처럼 화성의 대기가 희박하기 때문에 열을 유지할 수 없어 화성 표면온도는 극저온으로 알려져 있다. 표면온도는 영하 140°C에서 20°C 정도를 오간다. 화성의 극지방에 있는 얼음도 낮은 온도로 인해 존재할 수 있다.

특히 화성에선 겨울 몇 개월간 극지방에서 밤이 계속되면 지표는 매우 저온이 된다. 대기 전체의 약 25%가 얼어 대기압이 낮아진다. 이후 극에 다시 햇빛이 비추는 계절이 되면 얼었던 이산화탄소가 승화(고체→기체)해 극지방에 강한 바람이 발생한다. 생성된 강한 바람은 화성의 먼지 등을 이동시키며 이 현상을 먼지폭풍이라 한다. 이는 지구에서 바라보는 화성의 모습이 변하는 원인이 된다.

NASA JPL 과학자는 "화성에선 지구에 있는 물 얼음(water ice)을 발견할 수 있다"며 "NASA의 화성 탐사로봇 '피닉스'가 2008년 화성의 북극 표면을 긁었을 때, 표면 바로 아래에 얼음이 있는 것을 포착했다"고 말했다.

NASA JPL에 따르면 화성에도 지구에서 눈이 오는 것처럼 '얼음 결정'은 떨어진다고 설명했다. 화성 탐사로봇 피닉스는 라이다(LIDAR)를 활용해 구름에서 떨어지는 물 얼음 결정을 감지했다. 다만 NASA는 화성의 어떤 지역도 지구처럼 눈이 내려 지표면에는 쌓이지 않을 것이라고 내다봤다.

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr

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