화성의 물리적 특징

 

태양에서 출발한 우리의 여행은 내행성들의 영역을 떠나기 전에 마지막으로 정거장 하나를 더 만나게 된다. 바로 붉은 행성 화성이다. 지구 지름의 53퍼센트밖에 되지 않는 화성은 두 개의 작은 달을 가진 중간 크기의 지구형 행성이다. 화성의 남반구에는 충돌 운석구가 압도적으로 많지만 북반구는 대규모의 화산 활동에 의해 상당히 변화한 모습이다. 녹슨 철 입자가 풍부한 붉은 모래가 행성 전체에 불어대는 거대한 폭풍에 실려 다니며 화성 표면을 덮고 있다. 한편 극 지역은 커다란 극관을 뽐낸다. 극관은 얼어붙은 물과 이산화탄소로 이루어져 있다. 금성과 마찬가지로 이산화탄소는 화성에 존재하는 희박한 대기의 주요 성분이다. 그러나 화성은 대기의 대부분을 잃었고 물은 양극에 얼어 있거나 영구 동토층처럼 땅속에 깊이 박혀 있다. 이제 붉은 화성은 차가운 황무지인 것이다.

 

화성 데이터

질량: 6.42×10kg, 지구 질량의 0.11배
지름: 6794km, 지구 지름의 0.53 배
표면 중력: 0.38g
축 기울기: 25.2
평균 표면 온도: -23℃
자전 주기: 24,62시간
궤도 주기: 1.88년
황도에 대한 궤도 경사: 1.89
궤도 이심률: 0.093
태양으로부터의 거리: 1,381.66AU
햇빛강도: 지구의 0.36~0.52배
위정: 2
최대 위정: 포보스, 지름 27km

 

화성의 물리적 특징

화성은 다른 어떤 행성보다도 오랫동안 인류의 많은 관심을 끌어왔다. 19세기의 천문학자들은 화성이 많은 식물로 덮여 있으며, 복잡한 운하의 건설로 물을 공급했고, 이 운하는 지적 생명체가 존재한다는 증거라고 상상했었다. 심지어 화성은 지구와 똑같은 자전축 경사와 24.62시간이라는 매우 유사한 자전 주기 그리고 극적인 계절 변화를 갖고 있다. 따라서 화성 생물에 대한 낭만적인 생각은 20세기에도 지속되었다. 그러나 1960년대와 1970년대에 최초의 탐사선이 화성에 도착했을 때 마침내 진실이 드러났다. 화성은 살아 있지 않았다. 화성은 완전히 죽어 있었으며 마치 오랫동안 그랬던 것처럼 보였다. 그곳에서는 현재든 과거든 생명체의 어떤 결정적인 증거도 발견되지 않았다. 대신 이 행성은 일부 측면에서 오히려 수성이나 금성 그리고 우리의 달과 상당히 닮은 점이 있었다. 수성, 금성 그리고 달과 마찬가지로 화성 역시 대략 두 개의 다른 지형을 가진다. 남쪽 지역을 대부분 차지하는 고지대는 운석구의 자국이 심하게 나 있다.

 

 

북쪽에는 운석구는 거의 없으며 완만하게 기복하는 저지대 평원이 있는데, 고지대보다 더 최근에 만들어졌다. 북반구의 일반적 저지대 지형의 한 가지 예외는 '타르시스 융기부' 이다. 이 거대한 고원은 북반구의 평균 고도보다 10킬로미터 정도나 더 높이 솟아 있으며, 화성 표면을 가로질러 8000킬로미터나 펼쳐져 있다. 천문학자들은 타르시스가 지각 밑에서 흘러나온 마그마가 표면을 위로 밀어 올렸거나 혹은 마그마가 여러 차례에 걸쳐 표면 위로 흘러 굳어졌을 때 만들어진 게 아닐까 생각한다. 아니면 두 가지가 모두 작용했을지도 모른다. 이 지형의 기원이 화산이라는 증거는 매우 뚜렷하다. 육중한 순상 화산 여러 개가 타르시스를 둘러싸고 띠처럼 자리한다. 이들 가운데 세 개는 나란히 늘어서 있으며, 너비가 600킬로미터인 올림포스 산은 한쪽 옆으로 떨어져 있다. 이들 화산은 매우 거대하며 화성 또한 지구를 제외한 모든 지구형 행성들 처럼 판구조를 가지고 있지 않다는 증거이기도 하다. 움직이지 않는 지각 밑에서 마그마가 흘러나와 위에 쌓인 것이다. 지구에서는 대륙들이 한 자리에 머물러 있지 않으므로 이런 거대한 구조가 만들어질 수 없다. 또한 화성에는 산이 없는데 이것은 지각이 정지해 있다는 보다 강력한 증거이다. 그러나 몇 가지 구조적인 특징이 있다. 그중에서 가장 크고 또 가장 놀라운 구조는 마리너리스 계곡이다. 이것은 타르시스 융기부 남쪽에 있는 어마어마한 협곡이다. 이 협곡은 깊이가 8킬로미터에 길이가 4500킬로미터에 달한다. 지구의 그랜드 캐니언은 이에 비하면 손톱으로 할퀸 상처에 지나지 않는다. 마리너리스 계곡은 마그마가 북쪽으로 밀려 올라가며 타르시스 융기를 만들었을 때, 적도의 지각이 글자 그대로 찢어지면서 형성된 것으로 보인다.

 

화성에 판 운동이 없었다는 사실은 지각이 지구보다 더 두꺼웠음을 의미할 수도 있다. 화성은 지구보다 더 빨리 냉각해서 더 작아졌고 따라서 지표가 우주의 충돌에 의해 부서지지 않았다. 지각 아래쪽의 지하 구조는 금성과 유사하다. 화성은 두꺼운 암석 맨틀과 금속이 풍부한 핵을 갖고 있다. 그리고 금성과 마찬가지로 화성에도 자기장이 거의 감지되지 않는다.