
1. 화성의 구조와 특징
화성은 태양에서 네 번째로 가까운 행성입니다. 철이 산화되어 붉게 보이기 때문에, 동양에서는 불을 뜻하는 "화(火)"를 써서 화성이라고 부르고, 서양에서는 전쟁의 신 마르스(Mars)의 이름을 따서 부릅니다. 영어로 3월을 뜻하는 "March"도 이 행성의 이름에서 유래되었습니다. 화성은 지구와 평균 약 7,800만 km 떨어져 있으며, 지름은 지구의 절반 정도입니다. 밤하늘에서 붉게 빛나며, 맨눈으로도 쉽게 볼 수 있습니다. 화성은 두 개의 작은 위성인 포보스와 데이모스를 가지고 있습니다.
화성에는 태양계에서 가장 높은 산인 올림푸스 화산과 가장 큰 계곡인 매리너스 협곡이 있습니다. 이 협곡은 길이가 4,000km, 깊이가 7km나 됩니다. 1965년 매리너 4호가 화성에 처음 근접하기 전까지 많은 과학자들은 화성에 물이 많이 있을 것으로 생각했습니다. 왜냐하면 화성의 극지방에서 밝고 어두운 무늬가 주기적으로 변화하기 때문입니다. 하지만 탐사 결과 화성에는 관개수로가 없고, 낮은 대기압 때문에 액체 상태의 물이 존재할 수 없다는 것이 밝혀졌습니다. 그래도 화성의 극지방에는 물이 얼음 형태로 존재하고, 그 양은 화성 표면을 11m 깊이로 덮을 만큼 많습니다. 이와 관련된 이야기는 뒤쪽에서 조금 더 자세히 다루어보겠습니다.
화성의 대기는 지구보다 훨씬 얇고, 표면의 기압은 지구의 약 1/100 정도입니다. 대기의 95%가 이산화탄소로 이루어져 있고, 나머지는 질소와 아르곤, 약간의 산소로 구성되어 있습니다. 이 때문에 화성의 대기는 지구보다 훨씬 얇고, 기압이 낮습니다. 과학자들은 과거 화성에는 물이 많고 대기도 지금보다 컸을 것으로 추측하고 있습니다.
아주 오래전에는 화성이 강한 자기장을 가지고 있었을 거라고 생각되지만, 현재는 자기장이 거의 없습니다. 화성의 궤도는 이심률이 높아서 태양과의 거리가 많이 변합니다. 평균 거리는 약 2억 2천만 km이며, 공전 주기는 약 687일입니다. 자전축이 25.19도 기울어져 있어서 지구와 비슷한 계절 변화를 겪습니다. 하지만 공전 주기가 길어서 계절이 지구의 두 배 정도의 길이입니다.
포보스와 데이모스는 화성의 두 위성입니다. 둘 다 화성에 가까이 있어서 항상 같은 면을 화성 쪽으로 향하고 있습니다. 포보스는 화성 주위를 빠르게 돌고 있어서 언젠가 화성 표면에 충돌하리라 예측됩니다. 반면에 데이모스는 점점 화성에서 멀어지고 있습니다. 이 두 위성은 1877년 미국 천문학자 아사프 홀이 발견했고, 그리스 신화에서 전쟁의 신 마르스의 두 아들의 이름을 따서 지어졌습니다.
2. 화성은 생명가능지대일까?
액체 상태의 물이 존재하면 생명체가 살 가능성이 커집니다. 그래서 과학자들은 물이 존재할 수 있는 조건을 가진 지역을 '생명가능지대'라고 부릅니다. 태양계에서는 금성 너머에서부터 화성 근처까지가 이 생명가능지대에 속합니다. 화성은 근일점(태양에 가장 가까운 지점)에 도달할 때 이 지대에 들어가게 됩니다. 하지만, 화성의 얇은 대기 때문에 액체 상태의 물이 표면에 오래 머무를 수 없습니다. 과거에는 물이 흐른 흔적이 있어 화성에 생명체가 존재했을 가능성을 보여주지만, 최근 연구에 따르면 현재 화성에 있는 물은 너무 짜거나 산도가 높아 생명체가 살 수 없습니다. 화성은 자기장이 없어서 강렬한 태양풍을 막을 수 없고, 낮은 대기압 때문에 물이 액체 상태로 유지되기 어렵습니다. 또한, 화성의 화산 활동은 멈춘 지 오래라 내부 물질이 표면으로 순환하지 않습니다. 이런 이유로 현재 화성에서 생명체가 살 가능성은 매우 낮습니다.
3. 화성의 관측과 탐사
화성은 기원전 1600년경부터 관측되었으며, 붉게 빛나고 다른 천체와 달리 이상하게 움직이는 모습이 특징이었습니다. 대표적으로는 기원전 400년경, 바빌로니아인이 천문 현상을 연구하여 화성을 '네르갈'이라고 불렀습니다. 또, 그리스인과 로마인은 화성을 전쟁의 신 아레스(그리스)와 마르스(로마)라고 불렀습니다. 그리고 1877년, 조반니 스키아파렐리는 화성에서 '운하' 같은 구조물을 발견했다고 발표하여 화성 탐사에 대한 열풍을 일으켰습니다.
화성 탐사에 대한 열풍이 불어오고 나서, 인류는 화성을 탐사하기 위해 여러 무인 탐사선을 보냈습니다. 여기에는 성공적인 임무도 있었지만, 많은 탐사선이 실패하기도 했습니다. 1960년대 소련은 여러 차례 탐사선 발사를 시도했지만, 대부분 실패했습니다. 1965년 NASA의 매리너 4호는 최초로 화성의 근접 사진을 찍기도 했고, 1976년 바이킹 탐사선은 화성 표면에 착륙하여 첫 컬러 사진과 과학적 데이터를 보내왔습니다. 그리고 이 외의 다양한 탐사선을 통해 화성 표면을 탐사하고, 물이 존재함을 확인했습니다.
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