화성표면 사진 분석했더니, “정말 호수였네”

예제로 크레이터 호수 주장, 사실로 증명

화성 탐사선 퍼시비어런스(Perceverance)가 화성에서 보내온 첫 번째 이미지를 분석한 결과, 예제로 크레이터(Jezero Crater)가 고대에 호수임을 확인했다고 과학자들이 발표했다.

과학자들은 오늘날 건조한 퇴적층인 예제로 분화구는 약 37억 년 전에는 작은 강에서 꾸준히 물이 공급되던 조용한 호수였다는 것이 확인되었다고 말했다.

퍼시비어런스 탐사선이 보낸 이미지를 보면 또 그 분화구에 갑작스러운 홍수가 들이닥쳤다. 이 홍수는 수십 킬로미터 상류에 있는 큰 바위들을 호수로 쓸어내려 예제로 호수에 옮겨놓을 만큼 강력했다고 연구팀은 분석했다.

호수였음을 보여주는 증거가 된 예제로 크레이터의 작은 돌출부인 코디악. ⓒ NASA/JPL-Caltech/ASU/MSS

10월 7일 사이언스(Science) 저널에 발표된 이 새로운 연구결과는 예제로 분화구의 서쪽에 돌출된 암석 이미지를 분석해서 나온 것이다.

올해 2월 18일, 화성 탐사선 퍼시비어런스는 예제로 분화구 서쪽에 있는 부채 모양의 돌출부에서 1마일 조금 떨어진 곳에 착륙했다. 첫 3개월 동안, NASA 엔지니어들이 탐사선을 원격 점검하는 동안, 탐사선은 정지 상태를 유지하면서 2대의 카메라로 주변을 촬영했다. 그 이미지 중에는 멀리 보이는 돌출부와, 작은 돌출부인 코디악(Kodiak)이 포함된다.

예제로 크레이터의 돌출부 분석

탐사선이 지구에 전송한 데이터를 처리하고 결합한 결과, NASA 연구팀은 놀랄 만큼 높은 해상도로 작은 돌출부인 코디악 돌출부를 따라 생긴 침전물 층을 관찰할 수 있었다. 연구원들은 각 층의 두께, 경사, 측면 범위를 측정하여 침전물이 호수로 흘러들어오는 물에 의해 퇴적되었으리라는 것을 발견했다.

“이 모든 자료는 이 분화구가 한때 호수였다는 것을 확인시켜준다”라고 MIT 지구 대기 행성 과학부의 벤자민 와이스(Benjamin Weiss) 교수는 말한다. 와이스 교수는 “우리가 실제로 그곳에 착륙해서 그것이 호수라는 것을 확인하기 전까지는, 정말 그곳이 호수였는지 항상 의문이었다.”고 덧붙였다.

이와 함께 과학자들은 삼각주의 가장 꼭대기 층에 박혀 있는 큰 바위와 자갈을 발견했다. 어떤 바위들은 폭이 1m에 달하고 무게가 수 톤까지 나가는 것으로 추정되었다. 연구팀은 이 거대한 암석들이 분화구 외부에서 온 것이 틀림없으며 분화구 가장자리나 40마일 이상의 상류에서 발견된 암석일 가능성이 높다고 결론지었다.

그렇게 크고 무거운 바위를 운반하기 위해서는 강력한 홍수 조건이 필요하다. 현재 위치와 크기로 미루어 볼 때 이 바위들은 초당 3,000㎥의 용적의 물이 초당 9m 속도로 흘러내려 온 홍수에 의해 호수 바닥으로 옮겨졌다고 연구팀은 말한다. 와이스 교수는 “이것은 화성 기후에 근본적인 변화를 나타낼 수 있는 특별한 것이다.”고 설명했다.

퍼시비어런스 탐사선과 작은 돌출부인 코디악 및 예제로 분화구의 삼각주를 따라 생긴 뾰족한 경사면의 가파른 둑의 위치. ⓒNASA/JPL-Caltech/애리조나 대학교/USGS

이에 따라 과학자들은 화성의 고대 호수가 오랫동안 잔잔하게 흐르는 강에서 흘러들어오는 물로 채워졌다가, 후에 갑작스러운 홍수를 경험했다고 설명했다. 그 후 호수가 말라가고, 수십억 년이 흐르면서 오늘날 우리가 볼 수 있는 환경이 만들어졌다. 삼각주 바위가 어느 정도 해답을 가지고 있지만, 기후 변화의 원인은 알려지지 않았다.

과학자들은 화성의 다른 곳에서는 이와 유사한 것을 본 적이 없다. 이 때문에 와이스 교수는 “탐사선이 보낸 이미지는 예제로 분화구가 한때 거주 가능한 환경에서 지금 우리가 보고 있는 황량한 황무지로 변천하는 시기를 포착할 기회를 제공한다“고 말했다.

생명의 흔적 담은 화석 발견 기대감 높아져

와이스 교수는 “지금 예제로 분화구에는 어디에도 물 한 방울 없지만, 우리는 화성의 과거에 대한 아주 다른 대한 증거를 갖게 됐다”고 말했다.

탐사선이 분화구를 탐사하면서 과학자들은 분화구의 기후 진화에 대한 더 많은 단서를 발견하기를 바라고 있다. 과학자들은 이제 그 분화구가 한때 호수 환경이었다는 것을 확인함에 따라, 분화구 퇴적물에서 고대 화성 수생물의 흔적을 발견할 수 있을 것으로 예측했다.

MIT의 지구생물학과의 탄야 보삭(Tanja Bosak) 교수는 “우리는 이제 화석을 찾을 기회를 갖게 되었지만, 생명의 징조를 가진 암석에 도달하는 데는 시간이 걸릴 것”이라고 말했다.

예제로 분화구는 화성을 탐구하는 과학자들이 퍼시비어런스 탐사선의 착륙장소로 선택된 곳이다. 과학자들은 지구와 화성 궤도를 돌면서 촬영한 자료를 바탕으로 예제로 분화구가 과거에 호수였을 것으로 추정해왔다.

이번에 실제로 화성에 착륙한 탐사선에서도 동일한 결론을 유도하는 증거를 보내옴에 따라, 화성에 물이 존재했다는 과학적 증거가 더 쌓이게 됐다. 물의 존재는 생명체가 존재했을 가능성을 크게 높여주는 일이다.

탄야 보삭 교수는 그러나 생명체의 존재를 증명할 화석을 찾는 일을 “마라톤을 하는 것과 같다”면서 긴 시간이 걸릴 것으로 예상했다.

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