화성 두 얼굴의 비밀은 40억 년 전 혜성의 화성 충돌 때문

화성 두 얼굴의 비밀은 40억 년 전 혜성의 화성 충돌 때문

뉴시스 | 기사입력 2008.06.26 13:58

【로스앤젤레스=AP/뉴시스】
왜 화성은 두 얼굴인가? 과학계에서 이는 강한 충돌에 의한 것임을 입증할 만한 새로운 증거들을 입수했다.

화성은 남반부와 북반부가 확연히 다른 모습을 하고 있다. 남반부는 수많은 구덩이와 험한 고지대로 가득차 있는 반면, 북반부는 부드럽고 평평한 지형이다.

네이처지에 발표된 3개의 연구 보고서는 이와 관련해 외부의 힘이 원인이라는 강력한 증거들을 제시했다.

연구조사자들은 약 40억 년 전 소행성이나 혜성이 화성의 북반부를 강타했고, 이 때문에 북반부는 지표의 40%에 달하는 구덩이가 생성됐다고 주장했다.

이번 연구는 가로 8500㎞ 세로 1만㎞에 달하는 거대한 구덩이 생성 과정과 연관된다. 이는 아시아와 유럽, 호주를 합친 것 만큼의 크기이다.

지난 1970년대에 탐사선이 찍은 사진에 의해 화성이 두 가지 모습을 가지고 있음을 발견한 이래, 그간 천문학자들은 화성 표면 생성 원인에 대해 의문을 가졌다

이에 대해 과학계는 팽팽히 맞섰다. 일부는 그 원인이 내부의 열암이 터져나온 탓이라고 주장했지만, 다른 한편에서는 행성 충돌과 같은 외부의 충격 때문이라고 주장했다.

외부의 충격에 의해 현재 모형이 완성되었다는 주장은 1980년대에 코넬대학의 스티브 스퀴리스 교수와 지질학자 돈 빌헬름에 의해 처음 제기되었다. 그러나 현재 구덩이 주변부가 돌출된 화산으로 뒤덮였기 때문에 이에 대한 증거를 찾기란 어려웠다.

매사추세츠 공대 연구팀과 나사(NASA)의 제트추진연구소는 연구를 통해, 화성 표면은 화산이 형성되기 이전에 완성되었다고 밝혔다. 이를 조사하기 위해 연구팀은 화성 중력과 표면을 측정했고 그 결과, 구덩이의 모양이 달걀형이라는 사실이 알려졌다.

MIT의 연구원 제프리 앤드류-한나는 "그 모앙이 바로 현재 화성의 지표 모습이 충격에 의한 것임을 증명하는 것"이라고 전했다.

캘리포니아공과대학의 연구팀은 혜성 충돌에 의해 구덩이 생성을 실험해보는 가상 3D 시뮬레이션을 만들었다.

그 결과, 너비 1600㎞ 혜성이 제트여객기보다 24배 빠른 속도인 2만㎞/h 이상으로 화성을 강타했음을 밝혀냈다. 달걀형의 구덩이는 30˚에서 60˚사이로 비스듬히 충돌한 탓에 형성된 것으로 보인다. 이 충돌은 핵폭탄에 의해 최고 150조 메가톤의 폭발력을 발휘한 것과 같은 충격이다.

이 연구를 통해 캘리포니아공과대 연구조사팀은 충격 여파가 현재 화성의 남반부에 영향을 미쳤음을 알아냈다.

이번 연구들은 여러 번에 걸친 작은 충돌이 아니라 한번의 거대한 충돌이 있었다는 사실을 바탕으로 한다. 그 외 다른 구덩이에 대한 증거는 아직 없