화성, 수증기가 상층 대기로 올라가면서 지표면 물 사라져

과학기술 뉴스 한국과총 ・ 2020. 12. 10. 16:36

 

 

​

미국 애리조나대 로저 옐 교수팀은 ‘사이언스’(Science)에서 화성에서 물이 없어진 것은 화성이 태양에 가장 접근할 때 표면에 얼음형태로 존재하던 물이 상층 대기로 대량 증발하면서 사라졌기 때문으로 추정된다고 밝혔다.

연구팀은 2014년부터 화성 궤도를 돌며 대기성분을 추적해온 미국 항공우주국(NASA) 탐사선 ‘메이븐’(MAVEN)이 4시간 30분마다 160㎞ 상공까지 내려가 ‘중성 가스 및 이온 질량 분석기’(NGIMS)로 상층 대기의 물 분자를 측정한 데이터를 분석했다.

​

화성이 타원 궤도에서 태양에 가장 근접할 때 기온이 오르고, 극지방 등의 표면에 얼음 형태로 존재하는 물이 상층 대기로 대량 증발하는 것으로 확인됐다. ⓒpixabay

​

그 결과 화성이 타원 궤도에서 태양에 가장 근접할 때 기온이 오르고, 극지방 등의 표면에 얼음 형태로 존재하는 물이 상층 대기로 대량 증발하는 것으로 확인됐다. 화성은 687일 주기로 태양을 돌며 남반구가 여름을 맞는 시점에 태양에 가장 가까이 근접한다.

또 1년에 한 번꼴인 국지적 먼지 폭풍과 약 10년마다 행성 전체에 휘몰아치는 대형 먼지폭풍 때도 대기 기온이 상승하며 물 분자가 상층 대기로 쉽게 올라가는 것으로 분석됐다.

2018년 화성 전체를 휩쓸어 NASA 탐사로버 ‘오퍼튜니티’(Opportunity)를 잃게 한 먼지폭풍 때 상층대기 물분자는 3ppm으로 이전의 배가 됐고, 먼지폭풍과 남반구 여름이 겹쳤을 때는 60ppm으로 급증한 것으로 나타났다.

​

화성에서는 표면 인근에서 물 분자가 태양 자외선을 받아 수소와 산소로 분해되고, 대기를 구성하는 이산화탄소(CO₂)보다 가벼워 상층대기로 올라가 우주로 빠져나가는 것으로 알려졌지만 그 양은 많지 않은 것으로 추정돼 왔다. ⓒpixabay

​

화성에서는 표면 인근에서 물 분자가 태양 자외선을 받아 수소와 산소로 분해되고, 대기를 구성하는 이산화탄소(CO₂)보다 가벼워 상층대기로 올라가 우주로 빠져나가는 것으로 알려졌지만 그 양은 많지 않은 것으로 추정돼 왔다.

연구팀은 지구에서는 수증기가 상승하면 온도가 낮아지면서 응축돼 비가 돼 내리지만, 화성에서는 온도가 높아지면서 이런 정지작용이 이뤄지지 않고 물 분자가 더 높이 올라간다고 설명했다.

또 상층대기로 올라간 물분자는 자외선을 받아 분해되고 태양풍 입자로 이온화된 CO₂를 만나 4시간 내 분리돼 우주로 빠져나가는 것으로 계산됐다. 연구팀은 지난 10억 년간 이런 과정을 통해 화성 전체를 43.18㎝ 깊이로 덮을 수 있는 양의 물이 사라졌고, 행성 전체를 휩쓰는 먼지폭풍으로 인한 물 손실도 약 17㎝ 깊이에 달하는 것으로 분석했다.

​

[출처] [해외뉴스] 화성, 수증기가 상층 대기로 올라가면서 지표면 물 사라져|작성자 한국과총

 

---

한국과총
(kofst_news)

한국과학기술단체총연합회에서 전하는 과학기술 관련 정보 블로그입니다.