붉은 행성 화성의 상징적인 색상은 수세기 동안 과학자들을 매료시켰지만, 그 색상 뒤에 숨은 진짜 이유는 우리가 한때 생각했던 것과 다를 수 있습니다. 획기적인 연구에 따르면 화성의 붉은 색은 이전에 생각되었던 건조하고 녹슬었던 적철광이 아니라 물에서 형성되는 철분이 풍부한 광물인 페리하이드라이트에 의해 발생한다고 합니다. 이번 발견은 화성의 역사에 대한 우리의 이해를 재구성하여 화성이 한때 젖어 있었고 잠재적으로 거주 가능했음을 시사합니다.
화성은 눈에 띄는 붉은색 때문에 수세기 동안 과학자와 대중을 매료시켰습니다. 이 독특한 색상으로 인해 "붉은 행성"이라는 잘 알려진 별명이 붙었습니다. 그렇다면 화성에 상징적인 색상을 부여하는 것은 정확히 무엇입니까? 과학자들은 화성을 연구하기 시작한 이래로 이 문제에 대해 토론해 왔습니다. 이제 새로운 연구가 화성의 색깔과 물이 많았던 과거를 연결하는 명확한 답을 제공할 수 있습니다.
브라운 대학과 베른 대학의 연구자들이 이끄는 최근 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 발표된 연구에 따르면 화성의 붉은 먼지는 주로 물이 풍부한 철 광물인 페리하이드라이트에서 비롯된 것으로 나타났습니다. 이는 화성의 색이 건조하고 녹슬지 않는 광물인 적철석에 의해 발생한다는 오랜 믿음에 도전합니다. 연구자들은 화성 궤도선, 탐사선 및 실험실 시뮬레이션의 데이터를 분석하여 적철광이 아닌 페리하이드라이트가 화성의 상징적인 붉은색 외관의 원인이라는 강력한 증거를 제시했습니다.
베른 대학에서 박사 과정을 밟으면서 이 작업을 시작한 브라운 대학 박사후 연구원 Adomas (Adam) Valantinas는 "화성이 왜 빨간색인지에 대한 근본적인 질문은 수천 년은 아니더라도 수백 년 동안 숙고되어 왔습니다"라고 말했습니다. "우리의 분석에 따르면, 우리는 열수 광물이 먼지 속에 어디에나 있고 암석층에도 존재할 수 있다고 믿습니다. 우리는 열수 광물을 화성의 붉은색 원인으로 간주한 최초의 사람은 아니지만, 현재 실험실에서 화성 먼지를 생성하기 위해 관측 데이터와 새로운 실험실 방법을 사용하고 있기 때문에 이것이 확인된 적은 없습니다."
열수는 물이 풍부한 환경에서 형성되는 산화철 광물입니다. 지구상에서는 화산암이나 화산재의 풍화작용과 같은 과정과 관련되는 경우가 많습니다. 지금까지 화성 표면 구성에서 이 물질의 역할은 덜 명확했지만, 새로운 연구에 따르면 이 물질은 표면을 덮고 있는 먼지의 중요한 구성 요소일 수 있습니다.
이번 발견은 화성이 더 습하고 거주하기 좋은 과거를 가졌다는 중요한 단서를 제공합니다. 일반적으로 더 따뜻하고 건조한 조건에서 형성되는 적철석과 달리 수중운석은 찬 물이 있는 곳에서 형성되기 때문입니다. 이는 화성이 한때 생명의 필수 요소인 액체 물을 유지할 수 있는 환경을 가졌었다가 수십억 년 전에 습한 환경에서 건조한 환경으로 전환했을 수 있음을 시사합니다.
“우리가 이해하고 싶은 것은 고대 화성의 기후, 화성의 화학 과정입니다. 고대뿐만 아니라 현재도 말이죠.” 이번 연구의 수석 저자이자 브라운 행성 과학자인 잭 머스타드 연구실에서 일하는 발란티나스가 말했습니다.
"그런 다음 거주 가능성에 대한 질문이 있습니다. 생명체가 있었습니까? 이를 이해하려면 이 광물이 형성되는 조건을 이해해야 합니다. 이 연구에서 우리가 아는 것은 페리하이드라이트가 형성된다는 증거이며, 이것이 일어나려면 산소(공기 또는 기타 공급원의)와 물이 철과 반응할 수 있는 조건이 있어야 합니다. 이러한 조건은 오늘날의 건조하고 추운 환경과는 매우 다릅니다. 화성의 바람이 이 먼지를 날리면서 행성의 특징적인 붉은색 외관을 만듭니다."
연구원들은 NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter와 유럽 우주국의 Mars Express 및 Trace Gas Orbiter의 궤도 관측과 Curiosity, Pathfinder 및 Opportunity와 같은 탐사선의 지상 측정을 결합하여 여러 화성 임무의 데이터를 분석했습니다.
궤도선과 탐사선의 장비는 화성의 먼지가 많은 표면에 대한 자세한 분광 데이터를 제공합니다. 그런 다음 연구 결과는 시뮬레이션된 화성 조건에서 빛이 페리하이드라이트 입자 및 기타 광물과 어떻게 상호 작용하는지 테스트한 실험실 실험과 비교되었습니다.
Valantinas는 "화성 먼지의 부피는 매우 작기 때문에 현실적이고 정확한 측정을 위해 화성의 입자 크기에 맞게 혼합물의 입자 크기를 시뮬레이션했습니다."라고 말했습니다. "우리는 페리하이드라이트와 현무암의 크기를 서브미크론 수준으로 줄이기 위해 고급 분쇄기를 사용했습니다. 최종 크기는 인간 머리카락 크기의 1/100이며, 이 혼합물의 반사 스펙트럼은 궤도와 화성의 붉은 표면에서 관찰된 스펙트럼과 거의 일치합니다."
이러한 새로운 발견이 흥미진진한 만큼 연구자들은 화성 샘플이 지구로 돌아올 때까지 그 어느 것도 확인할 수 없으며 화성의 과거에 대한 미스터리는 손이 닿지 않는 곳에 남아 있을 것이라는 것을 알고 있습니다.
머스타드는 “이번 연구는 문을 여는 기회”라고 말했다. "그것은 우리에게 광물 형성 원리와 과거의 조건을 적용할 수 있는 더 나은 기회를 제공합니다. 그러나 더 중요한 것은 Perseverance 탐사선이 현재 화성 샘플을 수집하고 있다는 것입니다. 해당 샘플을 다시 가져오면 이것이 올바른지 확인할 수 있습니다."
/scitechdaily에서 편집됨