먼지 때문에 벼락 맞는다?···그럴 수 있다, 화성에서라면

공중에 뜬 먼지 간 마찰로 번개 형성
직접 관찰 위한 무인 탐사 장비 필요

2001년 6월26일(왼쪽)과 2001년 9월4일 각각 찍은 화성 사진이다. 2개월 남짓 만에 화성 전체가 먼지 폭풍에 뒤덮였다. 미국 항공우주국(NASA) 제공

화성에서 수시로 생기는 먼지 폭풍이 번개를 만들 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미래 화성 기지에는 낙뢰 방지를 위한 방호 대책이 필요할 것으로 보인다.

지난주 미국 과학전문지 스페이스닷컴은 인도 물리연구소(PRL) 연구진이 화성에서 발생하는 먼지 폭풍 때문에 번개가 칠 수 있다는 사실을 발견했다고 전했다. 해당 연구 결과는 국제학술지 ‘피직스 오브 플라스마’에 실렸다.

화성에서는 먼지 폭풍이 수시로 생긴다. 3~4년에 한 번은 화성 표면 대부분을 뒤덮을 정도의 대규모 먼지 폭풍도 발생한다.

먼지 폭풍 때 화성 대기를 떠다니는 먼지 알갱이는 0.003㎜ 이하다. 매우 작고 가볍다. 이 먼지들은 태양광 때문에 화성 표면 온도가 올라갈 때 생기는 상승 기류를 타고 공중으로 치솟는다.

상승 기류가 계속되면 소용돌이가 생긴다. 이 소용돌이에 빨려든 먼지들이 서로 격렬히 부딪치면서 마찰이 발생한다. 이 마찰로 전하가 축적되면 결국 번개가 칠 수 있다는 것이 연구진 분석이다. 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이를 밝혀냈다.

지구에서도 공중에 뜬 작은 알갱이 간 마찰로 번개가 생긴다. 다만 이때 번개를 만드는 알갱이는 먼지가 아니라 물·얼음이다.

화성 먼지 폭풍이 만든 번개가 얼마나 강할지는 아직 명확히 알 수 없다. 하지만 화성에서 유인 탐사가 시도될 때, 번개가 지표면으로 떨어져도 손상되지 않을 기지나 장비를 만들어야 할 이유가 생긴 것은 분명하다. 화성에서 활동할 우주비행사, 즉 ‘마션’을 보호하기 위해서다.

들이마실 수 없는 이산화탄소 위주 대기, 평균 영하 80도의 혹한, 강력한 우주방사선 외에 화성 기지 운영을 위해 고려할 변수가 또 생긴 것이다. 연구진은 “화성에서 무인 탐사 차량으로 번개를 직접 관측할 필요가 있다”고 설명했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com