화성에 거대 화산이 숨어 있다? [아하! 우주]

[서울신문 나우뉴스]

새롭게 발견된 화성 화산. Background image: NASA/USGS Mars globe. Geologic interpretation and annotations by Pascal Lee and Sourabh Shubham 2024

태양계에서 가장 큰 화산은 어디 있을까? 정답은 바로 화성이다. 화성에 있는 거대한 순상화산인 올림포스산은 높이가 26km, 면적이 30만 제곱킬로미터로 지구의 에베레스트산이 작아 보일 정도다.

그리고 올림푸스산이 포함된 타르시스 화산군에는 세 개의 대형 화산이 더 존재한다. 아스크라이우스산, 파보니스산, 아르시아산 역시 하나 하나가 에베레스트산과 높이가 비슷하거나 더 높은 거대 화산들이다.

지구 지름의 절반 정도인 화성에 이렇게 큰 화산이 있는 이유는 지구 같은 지각 판 구조가 없어 에너지가 모두 화산으로 분출될 뿐 아니라 한곳에서 계속 분출이 이뤄지기 때문으로 풀이된다. 하지만 화성의 거대 화산은 이 네 개가 전부가 아닐지도 모른다는 주장이 제기됐다.

최근 개최된 55회 달 및 행성 과학 학회에서는 그 옆에 에베레스트산과 맞먹는 높이의 거대 화산이 숨어 있다는 연구 결과가 발표됐다. SETI 및 화성 연구소의 파스칼 리가 이끄는 연구팀은 화성 마리너리스 협곡의 끝에 있는 미로 같은 지형인 녹티스 라비린투스에 높이 9022, 지름 450km의 화산이 존재했다고 주장했다.

녹티스 화산과 주변 지형. Background image: NASA Mars Global Surveyor (MGS) Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) digital elevation model. Geologic interpretation & annotations by Pascal Lee and Sourabh Shubham 2024

그렇게 큰 화산이 어떻게 숨어 있을 수 있는지 의아할 수 있지만, 실은 심하게 침식되어 한눈에 알아보기 어려운 상태라는 것이 연구팀의 설명이다. 이 화산은 인근 타르시스 화산 지대에 있는 거대 화산들처럼 순상 화산으로 이들보다 더 오래전에 분출해 거대한 용암 지대를 만들었다.

연구팀이 임시로 녹티스 화산 (Noctis volcano)라고 명명한 이 고대 화산은 화성에 주기적으로 빙하가 있던 시기에 생성되어 상당 부분이 심하게 침식된 상태다. 하지만 연구팀은 이 화산의 잔해에서 매우 중요한 사실을 발견했다.

녹티스 화산의 침식된 분화구 주변에는 용암이 흐른 지형과 함께 수포(blister)가 잡힌 듯한 지형이 있는데, 이는 화산재에 묻힌 얼음이 아래로 흐른 용암에 의해 녹아 분출했다고 해석할 수 있는 지형이다.

30억 년 전 화성이 춥고 건조해지면서 표면의 물이 빙하로 변했고 이후 그 위에 화산재가 쌓였다면 단열재 역할을 해 빙하가 오래 보존될 수 있다. 이 빙하 중 일부가 무사했다면 일부는 지금도 남아 있을 가능성이 있다. 만약 이 가설이 사실이라면 미래 화성 식민지 건설에 필요한 물을 쉽게 구할 수 있을 뿐 아니라 어쩌면 고대 화성에 존재했을지도 모르는 생명체의 단서를 찾을 수 있어 후속 연구 결과가 주목된다.

물론 위성 궤도에서 알아낼 수 있는 정보에는 한계가 있기 때문에 이곳에 실제 화산이 존재했고 그 주변에 빙하가 지하에 숨어 있는지 알아내기 위해서는 결국 직접 탐사선과 로버를 보내 확인해야 한다. 미래 화성 탐사에서 흥미로운 목표가 하나 더 추가되는 것이다. 당장은 아니지만, 언젠가 인류는 여기에도 탐사선을 직접 보내 진실을 밝혀낼 것이다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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