화성 표면에서 벌집처럼 갈라진 균열 지형이 넓은 범위에 걸쳐 발견됐다. 손바닥 절반만 한 다각형 균열이 수백 개, 촘촘하게 이어진 모습이다. 딱 봐도 낯익다 싶었는데, 지구에서는 극지방이나 동토 지역에서나 나오는 무늬다. 이런 지형이 나올 때마다 따라붙는 질문, 늘 똑같다. 화성에 진짜 물이 있었나.
이 폴리곤 지형, 대체 뭐길래
폴리곤 지형은 땅속 얼음이 얼었다 녹았다를 반복하면서 표면이 육각형이나 사각형으로 쪼개지는 현상이다. 시베리아나 알래스카 영구동토층에서 흔히 보이는 무늬랑 똑같다. 땅속 얼음이 수축하면 균열이 생기고, 그 틈에 물이나 흙이 채워지는 과정이 반복되면 규칙적인 다각형 패턴이 만들어진다.
큐리오시티가 밸리 그란데(Valle Grande) 계곡에서 찍은 균열은 폭이 4~8cm 정도로 작다. 그런데 이 정도 넓이로 촘촘하게 이어진 사례는 이전엔 거의 보고된 적이 없었다. NASA 제트추진연구소(JPL) 설명을 옮긴 보도를 보면, 이런 규모의 폴리곤 지대는 땅속에 얼음이나 염분 섞인 물이 오래, 반복적으로 얼고 녹았다는 단서로 본다.
화성 표면에 남은 물 흔적, 종류부터 나눠보자
화성에서 나온 물의 흔적은 한 가지가 아니다. 크게 네 갈래로 나뉜다.
- 지형학적 흔적: 말라붙은 강바닥, 삼각주, 호수 퇴적층처럼 물이 흐르거나 고였던 지형
- 광물학적 흔적: 점토광물, 황산염, 탄산염처럼 물과 반응해야만 생기는 광물
- 지하 얼음 흔적: 극지방 만년설, 지하 빙하, 그리고 이번에 나온 폴리곤 지형 같은 동토 지형
- 계절성 흔적: 경사면에 나타났다 사라지는 어두운 줄무늬(RSL, Recurring Slope Lineae)
중요한 건 이 흔적들이 남겨진 시기가 제각각이라는 점이다. 지형학적 흔적은 수십억 년 전 화성에 강과 호수가 실제로 있었다는 증거고, 지하 얼음 흔적은 지금도 진행 중인 물 순환의 증거다.
과거의 강과 호수, 어디서 확인됐나
큐리오시티가 탐사 중인 게일 크레이터(Gale Crater)는 과거 거대한 호수였다는 게 정설로 굳어졌다. 로버가 분석한 퇴적암 층에는 진흙이 물속에 가라앉아 쌓인 흔적이 고스란히 남아 있었다. 퍼서비어런스가 있는 예제로 크레이터(Jezero Crater)도 마찬가지다. 위성 사진에서 확인된 삼각주 지형 덕분에 착륙지로 뽑힌 곳이다. 두 크레이터 다 한때 물로 가득 찬 분지였다는 공통점이 있다.
극지방 얼음과 지하 빙하, 지금도 있다
화성 북극과 남극에는 물 얼음과 드라이아이스(이산화탄소 얼음)가 층층이 쌓인 만년설이 있다. 여기다 중위도 지역 땅속에도 얼음이 상당량 묻혀 있다는 게 레이더 관측으로 확인됐다. 이 지하 얼음, 나중에 유인 화성 탐사에서 식수나 로켓 연료용 산소를 만드는 자원으로 거론되는 후보이기도 하다.
로버들이 찾아낸 증거, 하나씩 짚어보면
- 스피릿·오퍼튜니티: 적철석, 황산염 광물 발견 – 물과 반응한 흔적
- 큐리오시티: 호수 퇴적암, 유기물 분자, 그리고 이번 폴리곤 동토 지형까지 확인
- 퍼서비어런스: 삼각주 퇴적층 시료 채취, 향후 지구 귀환 임무에 쓸 예정
- 인사이트: 지진파 관측으로 지하 구조와 물 존재 가능성 간접 확인
로버마다 역할은 조금씩 다르다. 근데 결국 가리키는 방향은 하나다. 화성이 지금처럼 메마르고 차가운 행성이 되기 전엔, 물이 흐르고 고이는 환경이었다는 것.
남은 퍼즐, 생명체는 있었을까
물의 증거가 쌓일수록 결국 궁금해지는 건 하나다. 생명체가 살 만한 환경이었느냐는 것. 지금까지 나온 유기물 분자나 메탄 농도 변화는 생명체의 직접 증거는 아니다. 다만 생명체가 존재하기 위한 조건 중 상당수는 갖춰져 있었다는 근거는 된다. 결정적 증거를 찾으려면 화성 시료를 지구로 가져와 정밀 분석하는 화성 샘플 리턴(Mars Sample Return) 임무가 필요한데, 이 프로젝트는 예산과 일정 문제로 계속 조정되는 중이다. 솔직히 이 부분은 몇 년째 제자리걸음이라 언제 실현될지 장담하기 어렵다.
지형 하나, 광물 하나 나올 때마다 화성 물 역사의 퍼즐 조각이 하나씩 채워지는 셈이다. 폴리곤 지형처럼 작아 보이는 발견도, 쌓이면 큰 그림을 바꾼다.
출처: The Verge











