화성의 바람은 얼마나 강할까요?

(단트리신문) - 연구에 따르면 돌풍과 먼지 폭풍은 시속 약 160km에 달하는 속도를 낼 수 있다. 화성 바람의 강도를 이해하는 것은 향후 탐사 계획 수립에 필수적이다.

화성: 겉보기엔 고요해 보이는 표면 뒤에는 "무시무시한" 바람이 숨어 있다.

화성의 대기는 지구 대기보다 100배 이상 얇습니다(이미지: Triff/Shutterstock).

겉보기에는 황량하고 평화로워 보이는 화성이지만, 놀랍도록 역동적인 대기를 지니고 있습니다. 최근 과학 저널 '사이언스 어드밴스(Science Advances)'에 발표된 연구에 따르면, 화성의 돌풍과 먼지 폭풍은 최대 초속 44m(시속 약 160km)에 달할 수 있으며, 이는 기존 표면 측정치보다 훨씬 높은 수치입니다.

이러한 강한 바람은 화성의 기후를 형성하는 데 중요한 역할을 하며, 행성 전체에 먼지를 이동시키고, 날씨 패턴에 영향을 미치며, 향후 탐사 계획에 상당한 어려움을 야기합니다.

과학자들은 오랫동안 화성에서 바람이 하는 역할을 인지해 왔습니다. 화성 표면은 미세한 먼지와 모래로 덮여 있으며, 모래 언덕이나 지구 전체를 뒤덮는 먼지 폭풍과 같은 지형은 기류의 위력을 보여줍니다.

바람은 먼지를 날리고 이동시킬 뿐만 아니라 지표면에 도달하는 햇빛의 양, 열 분포, 그리고 희박한 대기 속 수증기의 활동에도 영향을 미칩니다.

바람의 세기, 위치, 발생 시기, 그리고 먼지와의 상호작용을 이해하는 것은 화성의 정확한 기후 및 날씨 모델을 구축하는 데 매우 중요합니다. 이러한 모델은 붉은 행성의 혹독한 환경에 직면하게 될 미래 탐사 임무를 계획하는 데 기반이 됩니다.

화성의 바람은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 강하다.

화성에서는 먼지 폭풍이 자주 발생하며, 일부 거대한 먼지 폭풍은 행성 전체를 뒤덮기도 합니다(이미지: Pitris/Getty Images).

화성의 바람을 연구하는 것은 고정된 측정 지점의 부족과 희박한 대기 때문에 수많은 어려움에 직면합니다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 스위스 베른 대학교의 발렌틴 비켈 박사 연구팀은 엑소마스 트레이스 가스 궤도선에 탑재된 CaSSIS 카메라와 마스 익스프레스 우주선에 탑재된 HRSC 카메라가 촬영한 5만 장 이상의 위성 이미지에 딥러닝 기법을 적용했습니다.

머신러닝 알고리즘은 먼지 폭풍, 먼지 기둥, 소용돌이치는 공기 등 눈에 보이는 바람 자국을 식별했습니다. 그런 다음 가장 우수한 입체 영상 시퀀스 약 300개를 분석하여 이동 경로를 추적하고 속도를 계산하며 지구 전체의 풍향을 지도화했습니다.

연구 결과에 따르면 먼지 폭풍과 관련된 지표면 부근의 바람 속도는 최대 44m/s(160km/h)에 달했는데, 이는 이전 측정값(일반적으로 48km/h 미만, 드물게 96km/h에 도달)보다 훨씬 높은 수치입니다. 이러한 속도는 화성 전역에서 광범위하게 측정되었으며, 이는 이처럼 강한 바람이 이전에 생각했던 것보다 더 흔하게 발생한다는 것을 시사합니다.

강한 바람은 표면에서 더 많은 먼지를 날려 보내 화성의 기후에 영향을 미칩니다. 먼지는 햇빛을 흡수하여 대기를 데우고, 이는 기온, 대기 순환 및 폭풍 발생에 영향을 미칩니다.

이 새로운 방법은 과학자들이 화성의 바람 움직임을 전 지구적 규모로 파악하는 데에도 도움이 됩니다.

화성 바람이 향후 탐사에 미치는 영향.

오퍼튜니티 로버는 2003년에 화성으로 발사되었으며, 원래 계획이었던 90일을 훨씬 넘어서 현재까지도 작동 중입니다 (사진: Dima Zel/Shutterstock).

화성의 바람 패턴을 이해하는 것은 과학적 호기심을 충족시킬 뿐만 아니라 미래의 착륙선, 로버, 유인 탐사 임무에 실질적인 영향을 미칩니다. 바람 환경에 대한 정확한 이해는 안전한 착륙, 내구성 있는 장비, 지속 가능한 태양열 발전 시스템 설계에 도움이 됩니다.

먼지는 지표면 탐사 임무에 심각한 문제를 야기합니다. 먼지는 태양광 패널에 쌓여 전력 생산량을 감소시키고, 장비를 가리며, 기계 시스템을 손상시킬 수 있습니다. 오퍼튜니티 로버는 2018년 전 세계적인 먼지 폭풍 당시 태양광 패널에 먼지가 쌓여 작동이 중단된 적이 있습니다.

강풍과 먼지 폭풍이 언제 어디서 발생하는지 알면 과학자들이 먼지 위험을 예측하고 정화 또는 완화 계획을 세우는 데 도움이 됩니다. 착륙 지점 선정 및 장비 설계 또한 궤도 측정에서 얻은 풍향 지도를 통해 이점을 얻을 수 있습니다.

베른 대학교의 연구팀이 먼지 폭풍의 이동 경로와 풍향/풍속 양상에 대한 새로운 분석 자료를 제공하여, 향후 탐사 계획 담당자들이 적합한 착륙 및 연구 지역의 풍향을 파악할 수 있도록 지원했습니다.

이는 엔지니어들이 바람이 착륙 역학에 미치는 영향, 착륙 지역 주변의 먼지 이동 방식, 태양광 패널이나 광학 센서에 먼지가 쌓이는 빈도 등을 모델링하는 데 도움이 됩니다.

머신러닝을 통해 화성 바람을 매핑하고 먼지 회오리를 추적하는 새로운 방법들은 기후 모델과 임무 계획 도구를 개선하는 데 필요한 데이터 세트를 지속적으로 생성할 것입니다.

바람의 패턴을 더 잘 이해하면 표면 상태에 대한 더욱 정교한 모델을 구축하는 데 도움이 될 것이며, 이는 화성 탐사 및 연구 장비의 안전, 성능 및 수명에 매우 중요합니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/gio-tren-sao-hoa-manh-den-muc-nao-20251106012519849.htm