화성 생명체가 있을까? 화성 연구

화성(Mars) 화성은 태양계의 네 번째 행성으로 산화철로 인한 붉은 빛이 감도는 사막 지형을 가지고 있다. Mars는 화성이라고 부르며 로마 신화의 전쟁의 신이기 때문에 영어로 화성은 로마 전쟁 신을 의미하며 종종 붉은 행성이라고 합니다. 화성은 태양계의 8대 행성 중 두 번째로 작은 행성으로 수성보다 질량과 부피가 약간 더 큽니다. 화성은 지구의 직경의 약 절반을 가지고 있으며 화성의 자전주기는 약 24시간 37분으로, 24시간인 지구와 비슷하며, 공전주기는 약 687일로 지구보다 약 1.88배 길다. 남극과 북극에는 극관이라는 거대한 드라이아이스 덩어리가 있으며 이는 여름에는 작아지고 겨울에는 커진다. 화성은 육안으로 볼 수 있으며 -2.91의 밝기로 지구에서 관측할 수 있는 천체 중 달, 금성 그리고 목성 다음으로 밝다. 단 충에 위치한 경우 목성보다 겉보기 등급이 미세하게 더 낮다. 화성은 지구에서 가장 가까운 5,400만 킬로미터(최대 4억 킬로미터) 중 가장 가까운 곳으로 탐사선은 화성에 도착하는 데 약 7개월이 걸립니다. 화성은 10척의 무인 우주선에 의해 탐사되었습니다. 1964년 11월 28일 NASA가 발사한 선원 4호는 화성을 방문한 최초의 우주선이었고 1965년 7월 15일 행성에 가장 근접했다. 소련의 화성 3호는 1971년 12월 연착륙했지만 착륙 후 몇 초 만에 연락이 끊겼다. 유럽우주국은 2003년 12월 25일 화성 궤도에 도달한 화성에 탐사선을 파견한 세 번째 우주 기관이 되었다. 2014년 9월 24일 인도 우주 연구기구의 화성 궤도 탐사선은 화성 궤도에 도달하여 화성에 탐사선을 성공적으로 파견한 네 번째 우주 기관이 되었다. 탐사선의 내용에 따르면 화성 표면에 산화철이 많아 붉게 빛나며 지구에서 육안으로 보기에도 유독 주황빛을 띠어 다른 천체와 쉽게 구분된다. 베텔게우스와 같이 지구 대기 안에서 붉으면 그저 붉게 보이는 별이 있지 화성과 같이 아주 밝게 빛나는 주황색 별은 상당히 흔치 않기 때문이다. 대기권은 이산화탄소와 소량의 질소와 아르곤 그리고 극미량의 산소로 구성되어 있다. 의외로 화성 대기에서 산소의 비율은 지구 대기의 이산화 탄소 비율보다 높으나, 화성 지표의 기압이 0.0063기압밖에 되지 않는 관계로 생명체가 호흡하기에는 부적합하다. 0.0063기압은 지구상에서 해발 80km 정도의 고도에 해당하는 기압으로 거의 진공 상태나 다름없는 정도라 공기가 존재한다고는 거의 볼 수 없는 정도다. 공기가 거의 없기 때문에 평균 온도는 영하 63도로 낮고 너무 낮은 기압으로 인해 물이 끓는 온도가 섭씨 27도밖에 되질 않아 물로 구성된 생명체가 살 수 없는 환경이다. 화성에 대기가 희박해진 이유는 태생적으로 작은 질량으로 인해 중력이 약해 산소와 같이 분자량이 작은 기체를 많이 잡아둘 수 없음과 동시에 화성의 핵이 지질학적으로 식어버린 상태이기 때문에 행성 자기장이 지구 자기장의 1/800에 불과하기 때문이다. 이렇게 약한 자기장으로는 태양풍으로부터 행성을 보호할 수가 없어 태양풍으로 인해 화성의 대기가 거의 다 날아가 버려 화성에는 공기가 거의 존재하지 않는 상태가 되었다. 행성의 자기장은 대개 행성 핵에 존재하는 철이 행성의 자전에 의해 회전하면서 생긴다. 그런데 화성의 자전 속도 자체는 지구와 거의 같지만 어째서인지 그 자기장은 자전 속도가 약 58일인 수성이나 약 243일에 불과한 금성만큼이나 미약하다. 이는 화성 핵에 존재하는 철의 양이 상당히 적다는 증거로 볼 수도 있다. 화성 탐사선의 고지자기 연구에 따르면 약 4억년 전 까지는 화성에도 약한 행성 자기장이 있었다고 한다. 즉 이 당시에도 화성 핵에 활동하는 철이 있기는 했지만 강력한 자기장을 형성할 수 있는 수준의 액체 상태는 아니었다. 화성의 핵은 반지름이 1,810~1,860km 수준인데 이는 지구 핵의 절반 크기이다. 화성의 지름이 지구 지름의 절반 정도인 점을 감안하면 핵의 비율은 서로 비슷한 셈이다. 다만 화성은 지구보다 밀도가 낮은 행성이기 때문에 핵에 가벼운 물질이 많이 포함되어 있다. 핵에 가벼운 물질이 많다고 보임에 따라 철과 같은 무거운 물질이 적은 것으로 추측되고 있다. 화성은 태양계의 살기 좋은 지역에 있으며 화성이 지구와 같은 환경과 풍부한 자원을 가지고 있다는 더 많은 증거가 있기 때문에 화성은 미국과 중국이 화성에 유인 착륙 계획을 가지고 있으며 장기적으로 화성에 기지를 건설하는 등 국가 연구의 초점이 되었습니다. 화성에는 두 개의 위성인 포보스와 디모스가 있으며 최대 직경은 각각 27km와 16km이며 불규칙한 모양과 충격 구덩이로 가득 차 있으며 화성 적도 근처의 거의 원형 궤도를 통해 공전합니다. 두 위성은 지구의 달과 사뭇 다른데 모양도 구형이 아니고 평균 지름도 각각 27km, 16km 정도로 작다. 어디서 굴러 들어온 돌덩이 수준이라 이 두 위성은 화성의 인력에 끌려온 소행성으로 여겨진다. 다만 직접적인 포획 위성이라기에는 화성과 상당히 가깝고 무엇보다 두 위성의 궤도 경사가 화성 적도 면에 상당히 가깝다. 그 때문에 이 두 위성 역시 지구와 달처럼 대규모 충돌로 생겼다는 설이 있다. 크기가 작아서 지구와 훨씬 더 멀리 떨어져 있는 토성과 목성의 위성이 발견된 이후인 1877년에야 발견되었다. 미국의 천문학자 아사프 홀이 찾다 포기하려 했는데 아내 스티크니의 격려를 받고 겨우 발견했다는 일화가 있다. 그래서 포보스의 크레이터 중 가장 큰 크레이터에 스티크니 라는 이름이 붙여져 있다고 한다. 둘의 이름은 아레스의 자식들로 전쟁에 항상 데리고 다녔다는 두 신의 이름에서 위성의 이 불려지게 되었다. 놀랍게도 이 두 위성은 발견 150년 전에 걸리버 여행기에서 이미 언급된 바가 있다.