태양계 네 번째 행성 : 화성

태양계 네 번째 행성 : 화성

생명체가-있을-것-같은-화성

 

 

태양계 네 번째 행성인 화성은 지구의 대안행성으로 가장 유망하다는 관점에서 인류의 관심을 꾸준히 받고 있는 행성입니다. 우주는 지금도 팽창하고 있고 과거에는 화성이 지금의 지구 위치에 있었다고 생각하면 혹시나 액체 상태의 물이 존재하지 않았을까? 생명체의 흔적은 없을까? 이런 이유로 매우 매력적인 행성이지요.

 

칼 세이건이 테라포밍이라는 개념을 이야기한 이후로 인류는 화성에 매우 집착하기 시작했는데요. 거의 광기 수준의 집착을 보여줍니다. 아이언맨 실사판이라는 일론 머스크가 화성이주 계획을 실현하겠다고 (2026년에서 2029년으로 살짝 연기했지만) 집착 아닌 집착을 보이고 있는 행성이 바로 화성입니다.

 

대체 왜 이렇게 화성에 집착하는 건지 알아볼까요?

 

화성은 태양계에서 네 번째에 위치한 행성이며 지구형 행성의 끝에 위치해 있습니다. 지구형 행성 중 유일하게 외행성입니다. 화성의 지름은 6,779km로 지구의 절반보다 조금 큰 정도입니다. 둘레는 21,296 km 정도로

수성 보다 조금 큰 정도, 100km 정속 주행 시 직진으로 213시간 정도면 화성을 한 바퀴 돌 수 있습니다.

 

중력가속도는 수성과 비슷한 3.7 정도로 지구의 1/3 수준입니다. 화성의 표면은 산화철로 인한 붉은빛을 띠는 행성입니다.

화성의 질량은 지구의 1/10 정도이고 밀도는 1 부피당 3.93g을 차지하고 있다. 지구가 5.5의 밀도를 갖는 것에 비해 가벼운 행성이라고 볼 수 있다.

 

관측은 외행성이기도 하고 태양 달 금성 목성 다음으로 밝은 행성으로 관측이 크게 어렵지는 않다. 다만 태양 지구 화성의 위치에서 밤하늘에서 관측할 수 있다.

 

금성에 비해서 지구와 비슷하다고 할 만한 것이 없고 오히려 수성에 가까운 행성인데 지구인들에게 격하게 사랑을 받는 가장 큰 이유는 자전주기 때문이라고 할 수 있다.

 

보통 태양에서 멀어질수록 태양의 인력을 조금이라도 덜 받기 때문에 자전속도는 빨라지는데, 화성은 지구와 가장 비슷한 시간 동안 자전을 하고 있다. 물론 둘레를 생각하면 자전속도는 지구가 두 배가까이 빠르지만 우리가 주목하고 있는 점은 지구보다 약 40분 정도 긴 1일 37분이라는 자전주기이다.

 

심지어 지구의 자전축과 비슷한 기울기인 25.19도만큼 기울어져있다. 지구는 약 23.5도 기울어져 있다. 이는 지구와 마찬가지로 4계절이 있을 수 있음을 의미하기 때문에 다른 행성들에 비해서 생명체가 살았을 가능성, 생명체가 살고 있을 가능성이 가장 높게 여겨진 행성이다.

 

생명체가 살아가기 위한 필수 조건인 액체상태의 물의 존재유무를 조사하기 위해 탐사선도 많이 보내면서 조사한 결과

과거에 물이 흘렀던 흔적과 극관에 다량의 얼음이 존재하는 것을 확인했고, 테라포밍에 대한 기대를 계속 갖고 있는 이유이다.

 

다만 화성의 대기층이 매우 얇아서 액체상태의 물이 존재하더라도 금방 증발할 수밖에 없는 환경이라는 것이 지금의 현실이다. 대기압은 지구의 1/00 수준이고 95%가 이산화탄소로 이루어져 있다. 금성이 지구의 90배 수준인 것을 생각하면 화성은 금성과 대기압이 약 만 배 가까이 차이가 난다고 할 수 있다.

 

화성에 산소를 만들 수 있는 식물을 키울 수 있고 대기성분을 늘리고, 대기압이 늘려줄 수 만 있다면 생명체가 살 수 있는 환경이 조성될 수 있지 않을까? 이런 생각이 집착을 내려놓지 못하는 이유이기도 하다.

 

화성의 공전주기는 687일로 지구의 약 두 배이다. 자전축의 기울기 덕분에 뚜렷한 4계절이 존재하지만 그 길이는 지구의 약 2배라고 보면 된다. 4계절이 존재함에도 인류가 현재 살기 어려운 이유가 기온과 기압이다. 평균기온은 영하 63도 낮 최고기온 영하 22도 최저기온은 영아 83도 정도이다. 기압이 낮기 때문에 물의 끓는점도 27도 수준이라서 체내 수분이 70%인 인간이  체온만으로도 체내 수분이 끓어야 하는 상황이다. 

 

화성의 겨울은 영하 극지방 영하 140도까지 내려가서 대기의 주성분인 이산화탄소가 얼어 드라이아이스 눈이 내린다. 드라이아이스가 많이 쌓여 극지방에 희게 보이는 극관이 형성되고 그 내부에 얼음이 존재한 것을 확인하고 물의 존재성을 기대하고 있다.

 

화성의 4계절은 지구보다 납작한 타원궤도 덕분에 길이가 다 다르지만 일단 지구보다 대체로 많이 춥다. 대기층이 얇은 탓과 태양과의 거리 때문이다. 화성의 여름은 적도지방기준 영상 21도 정도이고 해 가지면 영하 70도까지 내려간다. 일교차와 연교차가 크다.

 

화성은 태양의 생명가능지대범위 밖에 살짝 걸쳐있는데 근일점인 여름에만 아주잠깐 들어온다. 과학자들이 기대하고 있는 부분이기도 하다. 날이 풀리면 화성소재 영화에서도 자주 볼 수 있는 모래폭풍이 불기도 한다. 실제로 영화 마션처럼 탐사선이나 물건을 부술 만큼의 폭풍이 아니지만 화성의 모래폭풍이 무서운 이유는 입자가 작은 먼지가 떠오르면 화성의 환경적 특성상 지구보다 훨씬 오래 떠있어서 햇빛을 오랫동안 가리게 된다. 마치 화산재가 햇빛을 가리듯 오랫동안 가리게 되고 미세먼지크기의 다량의 먼지가 생명체가 살고 있다면 건물, 기계, 인체까지 많이 괴롭힐 수밖에 없는 환경이다. 

 

화성에 생명체가 살 수 있는 가능성도 많지만 해결해야 하는 문제들이 이처럼 쉽지 않게 많이 있다.

 

마지막으로 또 한 가지 해결해야 하는 문제가 화성의 자기장이다. 지구는 자기장이 강력한 태양풍을 막아주고 있어서 생명체가 안전하게 살아갈 수 있도록 보호받고 있지만 화성은 초기에는 자기장이 형성되어 있었으나 지금은 매우 미약한 자기장으로 태양풍에 노출이 될 수밖에 없다. 이런 문제를 해결하지 못하면 지구의 대안 행성으로서의 화성은 죽음의 행성이 될 수밖에 없다.

 

그럼에도 불구하고 지금의 기술력으로 이동할 수 있는 행성 중 가장 가능성이 있는 행성이 화성이기 때문에 인류는 아직도 화성에 집착하고 연구하고 있는 중이 아닐까?

 

화성의 테라포밍에 대한 많은 영화도 다루고 있듯이 화성에서 하루정도 묵을 수 있다면 화성으로의 여행이 너무 먼 미래의 이야기는 아닐 수도 있겠다는 생각이 든다.