매일 운석 떨어지는 화성에 사람 살 수 있을까 [달콤한 사이언스]

미국항공우주국 화성 탐사선 ‘인사이트’가 고해상도 이미징 카메라(HiRISE)를 이용해 처음 촬영한 운석 충돌 이미지 NASA-JPL 제공

많은 SF에서 인간이 거주할 수 있는 태양계 행성으로 달과 화성을 꼽고 있다. 실제로 미국항공우주국(NASA)은 물론 민간 우주기업 스페이스X 등도 금세기 중에는 화성에 인간이 거주할 수 있게 하겠다는 계획을 발표하고 있다. 그런데, 과연 인류가 생각하는 것처럼 화성에 인류가 거주하기 적합할까.

최근 연구에 따르면 화성은 지구와 달리 지진, 화산처럼 지질학적 운동이 활발하며, 우주에서 날아오는 운석도 지구에서 비가 내리는 것만큼 잦다.

미국 브라운대, 지질조사국(USGS), 애리조나대, 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL), 영국 항공우주연구소, 옥스퍼드대, 임페리얼 칼리지 런던, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH 취리히), 프랑스 파리 시테대 공동 연구팀은 화성 탐사선 ‘인사이트’에서 보내온 데이터를 바탕으로 분석한 결과, 화성에는 이전에 생각했던 것보다 더 자주 우주에서 날아온 운석의 충격을 받는다고 1일 밝혔다. 운석 크기에 따라 다르지만, 운석 충돌은 이전에 추정했던 것보다 최대 10배 더 많다는 것이다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 6월 28일 자에 실렸다.

화성 탐사선 인사이트는 화성의 지진 활동 측정과 이를 통한 내부 구조 분석을 임무로 삼고 있다.

연구팀은 인사이트의 고감도 탑재형 지진계를 사용해 이전에는 볼 수 없었던 8개의 새로운 운석 충돌 분화구를 확인했다. 이 중 6개는 인사이트가 착륙 지점 근처였지만, 다른 2개는 지금까지 발견된 충돌 중 가장 큰 것들로 확인됐다. 2개는 각각 축구장 크기의 분화구를 남겼으며, 불과 97일 간격으로 발생했다는 것이 관찰됐다.

연구를 이끈 잉글리드 다우바 브라운대 교수(행성 과학)는 “화성은 우리가 생각했던 것보다 지질학적으로 더 활동적일 가능성이 있으며, 행성 표면의 나이와 진화에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다”라며 “이번 연구는 전체 태양계 행성 표면의 나이를 추정하는 데 사용하는 일부 모델을 수정할 필요가 있을 것으로 보인다”라고 설명했다.

또 영국 임페리얼 칼리지 런던, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH 취리히) 연구팀은 화성 표면 지진 분석 결과 지름 8m 이상 충돌구가 생길 수 있는 규모의 운석 충돌이 지구 기준으로 매년 280~360회 발생한다는 연구 결과를 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 6월 28일 자에 발표했다. 이들 연구에 따르면 거의 하루에 한 번씩 거대 운석이 떨어진다는 설명이다.

연구팀은 2018년 11월부터 2022년 12월까지 화성 지질탐사 임무를 수행한 탐사선 인사이트가 화성 표면에 설치한 지진계의 지진 데이터를 분석했다.

분석 결과, 지진 신호 패턴이 일반 지진에 비해 고주파 비율이 높은 초고주파 지진 신호가 잦은 것으로 확인됐다. 초고주파 진동은 화성 내부에서 발생하는 지진이 아닌 운석이 표면에 충돌하면서 생기는 것이다. 또 표면에 지름 8m의 충돌구를 만들 수 있는 크기의 운석은 거의 매일 떨어지고, 지름 30m 이상 충돌구가 생기는 운석 충돌도 한 달에 한 번 정도 일어나는 것으로 조사됐다.

연구를 이끈 제랄딘 젠호이전 ETH 취리히 박사(지질 물리학)는 “화성 표면의 충돌구 수는 행성 나이를 추정하는 우주 시계로 사용할 수 있다”라면서 “운석이 얼마나 화성에 자주 충돌하고, 충돌이 표면을 어떻게 변화시키는지 밝혀내면 화성의 지질학적 역사를 좀 더 정확히 파악할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 과학전문기자