태양계에서 "분열된 행성"의 미스터리

(네덜란드어) - 태양계 내 한 행성의 북반구가 나머지 반구에 비해 5~6km 두께의 암석과 토양층이 벗겨진 것으로 보인다.

최근 과학 저널인 지구물리학 연구 편지(Geophysical Research Letters)에 발표된 한 연구가 지구의 이웃 행성인 화성에 관한 오랜 미스터리인 "화성 분열" 문제를 해결했습니다.

'화성 분열'이라는 개념은 1970년대부터 논의되어 왔으며, 반세기 동안 과학계를 당혹스럽게 해왔습니다.

하지만 몇 년 전 임무를 마친 NASA의 인사이트 우주선에서 얻은 데이터를 "발굴"함으로써 중국과학원과 호주국립대학교의 연구팀은 그 해답을 찾아냈습니다.

지형도는 화성의 발산부를 보여줍니다. 남쪽 고지대는 노란색과 주황색으로, 북쪽 저지대는 파란색과 녹색으로 표시되어 있습니다. - 이미지: NASA/JPL/USGS

"화성의 분열"이란 붉은 행성인 화성의 북반구와 남반구가 매우 다른 모습을 하고 있다는 사실을 가리킵니다.

최초의 화성 관측 임무에서 화성의 북반구가 남반구보다 5~6km 낮다는 사실이 발견되었습니다. 태양계의 다른 어떤 행성도 이처럼 극명한 대조를 보이는 두 반구를 가지고 있지 않습니다.

게다가 두 반구의 표면도 매우 다릅니다.

남부 고지대는 수많은 운석 충돌구와 굳어진 화산 용암류로 특징지어집니다. 이와 대조적으로 북부 저지대의 표면은 매끄럽고 평평하며, 지질학적 흔적이나 기타 눈에 띄는 지형적 특징이 거의 없습니다.

지구물리학적 및 천문학적 측정 결과에 따르면, 화성의 지각은 남부 고지대 아래에서 훨씬 더 두껍습니다. 또한, 남부 지역의 암석은 자성을 띠는 반면, 북부 지역의 암석은 자성을 띠지 않습니다.

두 가지 주요 가설이 제시되었습니다.

첫 번째는 내생적 가설로, 화성 맨틀 내부에서 따뜻한 물질이 상승하고 차가운 물질이 침강하면서 발생하는 열 전달의 차이가 화성 표면의 뚜렷한 온도 차이를 초래했다는 주장입니다.

두 번째 가설은 외인성 가설로, 이 분열이 우주에서 비롯되었다는 주장입니다. 예를 들어, 달 크기 또는 그보다 약간 작은 물체와의 충돌로 인해 행성 표면이 변형되었다는 것입니다.

중국-호주 연구팀은 인사이트 우주선의 데이터를 분석하여 화성 남부 고지대인 테라 키메리아 지역에서 지진 활동이 집중적으로 발생하는 신뢰할 만한 증거를 발견했습니다.

그들은 북부 저지대의 케르베로스 포사 지역에서 이전에 관측된 지진에 대해서도 유사한 계산을 수행했습니다.

두 지역을 비교해 보면 지진파가 남부 고지대에서 더 빠르게 에너지를 잃는다는 것을 알 수 있습니다. 가장 타당한 설명은 남부 고지대 아래의 암석이 북부 고지대의 암석보다 더 뜨겁다는 것입니다.

행성의 두 반구 사이의 온도 차이는 이러한 분리가 외부 영향보다는 화성 내부의 힘에 의해 발생했다는 생각을 뒷받침합니다.

이 시나리오는 또한 지구의 고대 판 구조 운동이 모든 것의 주요 원인이었음을 시사합니다.

이는 또한 화성 표면의 수역을 형성하는 데 영향을 미치는데, 남쪽 고지대 아래에서는 물이 솟아오르고 북쪽 저지대 아래로는 물이 흘러내립니다.

하지만 그건 수십억 년 전, 생명체가 물과 함께 존재했다고 여겨지던 시절의 이야기입니다.

하지만 이번 연구 결과는 화성에 한때 판 구조론이 존재했다는 증거를 제시함으로써 미래의 생명체 탐색에 희망을 주고 방향을 제시하는 데 도움을 주었습니다.

현재 지구는 태양계에서 판 구조론을 가진 유일한 행성입니다. 이 판 구조론은 지구의 환경, 기후, 화학적 조성을 안정시키는 데 기여했으며, 생명체가 번성할 수 있는 환경을 조성하고 초기 생명체의 출현을 촉발했을 가능성도 있습니다.

출처: https://nld.com.vn/bi-an-hanh-tinh-bi-phan-doi-giua-he-mat-troi-196250121112355789.htm