preLoad Image preLoad Image
검색 바로가기
주메뉴 바로가기
주요 기사 바로가기
다른 기사, 광고영역 바로가기
중앙일보 사이트맵 바로가기
닫기
닫기

4계절 있고 하루는 24시간 37분…지구와 가장 비슷해

 태양을 돌고 있는 여덟 개의 행성 중 지구보다 바깥에 있는 행성들을 외행성이라고 합니다. 화성과 목성, 토성, 천왕성, 해왕성입니다. 가장 안쪽에 있는 화성은 가스로 이루어진 나머지 외행성과 달리 지구처럼 암석으로 이루어진 행성입니다. 수성과 금성을 포함해서 지구처럼 암석으로 이루어진 행성을 지구형 행성이라고도 합니다. 이번 주에는 지구형 행성이자 외행성인 화성에 대해 알아보겠습니다.



이태형의 별과 우주이야기<23>가장 가까운 외행성, 화성

가깝고도 먼 이웃 화성



지난 100년 동안 해와 달을 제외하고 가장 많은 관심의 대상이 되어온 천체가 바로 화성일 것입니다. 태양계에서 지구 이외에 생명체의 존재 가능성이 가장 높은 곳이며, 앞으로 인간이 거주할 수 있는 제2의 지구로 가장 가능성이 높은 곳이기 때문입니다.



화성은 태양계에서 지구와 가장 비슷한 환경을 지닌 곳입니다. 지구처럼 딱딱한 땅을 가지고 있고 사람이 이용할 충분한 물이 존재합니다. 양은 적지만 대기도 있습니다.



화성이 지구와 비슷한 점을 더 살펴볼까요. 그중 하나는 계절의 변화입니다. 지구의 계절 변화는 자전축이 23.5도 기울어져 있기 때문에 나타나는 현상입니다. 화성의 자전축도 지구와 비슷한 각도인 25도 정도 기울어져 있어 지구처럼 4계절이 나타납니다. 화성의 적도 부근은 낮 기온이 약 영하 20도로 태양계에서는 지구를 제외하고는 유일하게 사람이 살 수 있을 온도 조건을 갖추고 있습니다. 자전주기도 비슷합니다. 화성의 자전 주기는 24시간 37분으로 지구의 하루와 거의 비슷하죠. 따라서 화성에서도 지구처럼 12시간 정도의 낮과 밤이 번갈아 나타납니다.



반면 화성이 지구와 다른 가장 큰 특징은, 바로 지구보다 멀리 있기 때문에 나타나는 현상들입니다. 화성은 태양계의 네 번째 행성으로 태양으로부터의 거리는 지구보다 약 1.5배 더 먼 2억 3천만㎞ 정도입니다. 이런 거리 차이 때문에 화성에는 태양의 중력이나 에너지가 지구보다 훨씬 적게 미칩니다. 그 결과 화성은 지구보다 먼 궤도를, 지구보다 느린 속도로 공전하고 있어 화성의 1년은 지구보다 긴 687일(약 1.9년)입니다. 또한 화성에서 바라보는 태양은 지구에서 보는 태양보다 지름이 60% 정도 작아 화성의 평균 온도는 지구의 극지방보다도 추운 영하 50도 정도가 됩니다.



화성이 지구와 또 다른 점은 크기에 있습니다. 화성의 지름은 6800㎞로 지구의 절반 정도이고 질량도 지구의 10%밖에 되지 않습니다. 그 결과 화성의 중력은 지구 중력의 38% 정도로, 몸무게가 40kg인 어린이가 화성에 가면 15kg 정도밖에 되지 않습니다. 또 대기는 대부분 이산화탄소로 되어 있는데, 작은 중력으로 인해 기압이 지구의 1% 정도밖에 되지 않습니다. 지구에서 여객기가 날아가는 고도보다 더 높은, 약 3만m 정도의 하늘에서나 느낄 수 있는 기압입니다.



이 정도 기압에서는 공기가 있다고 해도 살 수가 없습니다. 기압이 낮아지면 물의 끓는 온도가 내려갑니다. 설악산이나 지리산같이 높은 산에 올라 밥을 하면 쌀이 제대로 익지 않죠. 산 위로 올라갈수록 기압이 낮아지기 때문입니다. 기압이 낮은 산 위에서는 100도가 되기 전에 물이 끓기 때문에 쌀이 제대로 익지 않습니다. 지구의 10%밖에 안 되는 기압에서는 물의 끓는 온도가 사람의 체온 정도밖에 안 됩니다. 사람 몸의 70%가 물이라는 것을 생각해보면 사람이 이 정도 기압에 노출되면 어떻게 될지 상상이 되나요? 거의 진공에 있을 때와 비슷한 현상이 나타나게 됩니다.



화성
화성 탐사



1960년대부터 미국과 러시아는 경쟁적으로 화성을 탐사했습니다. 그럼에도 불구하고 인류가 살 수 있는 가장 좋은 환경을 가진 곳이 화성이기 때문입니다. 1976년 미국의 화성 탐사선인 바이킹 호가 화성에 착륙한 이래 인류는 화성에 기지를 건설하기 위한 작업을 꾸준히 수행하고 있습니다. 하지만 화성은 아직도 많은 비밀에 싸여 있죠. 1962년 이래 시도한 25건의 화성 탐사계획 중 절반 이상이 실패로 끝난 것도 화성을 더욱 신비롭게 하는 이유 중 하나일 것입니다. 최근 들어 화성에서 생명체의 존재를 암시하는 여러 가지 증거들이 발견되고 있습니다. 하지만 화성에 생명체가 있다 하더라도 인간과 같은 고등 생명체가 아닌 단세포 생물 정도라는 것이 일반적인 생각입니다.



그동안의 화성 탐사에서 가장 중요한 발견은 2002년 마스 오디세이(Mars Odyssey)에 의해 발견된 물의 존재였습니다. 2002년 5월 28일 미국항공우주국 NASA는 화성 궤도 탐사선인 마스 오디세이에 탑재된 감마선 분광기를 이용해 화성 지표면 90㎝ 아래의 수소로부터 나오는 감마선을 감지했다고 발표했습니다. 화성 표면 아래에 거대한 얼음 저수지가 존재한다는 결정적 증거였습니다. 이 얼음을 모두 녹일 경우 화성 표면 전체를 깊이 500m의 물로 덮을 수 있는 정도의 엄청난 양이랍니다. 2008년 7월 31일, NASA는 화성 탐사선 피닉스(Phoenix)가 마스 오디세이의 자료를 근거로 탐사를 벌인 결과 화성에서 물을 발견했다고 공식적으로 발표했습니다. 현재는 ‘큐리오시티’라 불리는 자동차 크기의 탐사 로봇이 더욱 정밀한 탐사 활동을 벌이고 있습니다.



미국항공우주국은 2030년까지 화성에 인간이 거주하는 기지를 만들겠다고 합니다. 여러분이 어른이 되었을 때는 화성으로 우주여행을 떠날 수도 있을 겁니다. 열심히 공부해서 꼭 화성에 다녀오시기 바랍니다.



이태형 충남대 천문우주과학과
AD
온라인 구독신청 지면 구독신청

태그

PHOTO & VIDEO

shpping&life

많이 본 기사

댓글 많은 기사