유럽 ​​우주국(European Space Agency)은 최근 수십억 년 전 대홍수로 인해 절단된 거대한 계곡인 화성 적도 근처의 Shalbatana Vallis에 초점을 맞춘 "Mars Express" 탐사선의 새로운 이미지 세트를 공개했습니다. 이 이미지는 분화구, 용암류, 붕괴된 지형으로 가득한 복잡한 풍경을 보여주며 화성의 고대 바다에 대한 중요한 단서를 잠재적으로 담고 있는 것으로 생각됩니다.

사바타나 계곡은 화성의 적도 근처에 위치하며 길이가 약 1,300km로 이탈리아와 거의 같은 길이입니다. 이번에 공개된 이미지는 '마스 익스프레스'에 탑재된 고해상도 스테레오 카메라(HRSC)로 촬영한 것으로, 폭 약 10km, 깊이 500m에 달하는 메인 계곡 북쪽 부분과 주변 환경을 촬영한 것이다. 사진에서 볼 수 있듯이, 메인 계곡은 사진의 왼쪽 하단에서 들어와 사진 바깥쪽으로 북쪽으로 휘어져 있습니다.

과학자들은 샤바타나 계곡이 화성 표면 아래에서 대량의 지하수가 격렬하게 분출된 약 35억년 전에 형성되었다고 추측합니다. 이러한 돌진하는 홍수는 매우 짧은 시간에 지표면을 침식하고 저지대로 몰려들어 깊고 넓은 유출로를 형성했습니다. 연구원들은 계곡이 원래 오늘날보다 더 깊었지만 시간이 지남에 따라 퇴적물과 기타 물질이 채워지면서 부분적으로 융기되었을 수 있다고 지적합니다. 계곡의 더 거친 부분에서는 극도로 어둡고 거의 청록색에 가까운 패치를 볼 수 있는데, 이는 나중에 화성 바람에 의해 다시 운반되어 모양이 바뀐 화산재 퇴적물로 추정됩니다.

사바타나 계곡은 고립되어 존재하지 않지만 화성의 더 큰 유출 채널 시스템의 일부입니다. 이 지역은 남쪽의 분화구가 있는 고지대와 북쪽의 비교적 평탄한 저지대가 만나는 지점에 위치하고 있습니다. 북쪽에서 멀지 않은 곳에 유명한 Chryse Planitia가 있습니다. Chryse Planitia는 화성에서 가장 낮은 지역 중 하나이며 유출되는 많은 큰 강이 결국 수렴되는 곳입니다. 이 때문에 일부 과학자들은 화성이 더 따뜻하고 습했던 초기에는 이곳이 광대한 고대 바다였을 수도 있다고 제안했습니다.

이번에 공개된 이미지에는 사바타나 계곡 주변에도 풍부하고 다양한 지질 구조가 있으며, 이러한 특징은 주석이 달린 이미지에 명확하게 표시되어 있습니다. 화성에서 흔히 볼 수 있는 "혼란스러운 지형"은 이 지역에서 특히 일반적입니다. 표면은 조각화되어 있으며 다양한 크기의 암석 블록, 능선 및 고립된 둔덕의 혼란스러운 더미로 구성되어 있습니다. 이 혼란스러운 풍경은 어두운 화산재 퇴적물 근처의 샤바타나 계곡(Shabatana Valley)의 더 넓은 구역에서 특히 두드러집니다.

과학 연구팀은 이런 혼란스러운 지형은 지하 얼음이 녹아 붕괴 과정에서 발생했을 가능성이 높다고 보고 있다. 기온 상승으로 인해 지하의 얼음이 대량으로 녹고, 그 위에 있는 지층을 지탱하는 '골격'이 약해지면 전체 표면이 붕괴되고 부서져 오늘날의 혼란스럽고 거대한 지형이 형성됩니다. 과거 Pyrrhae Regio, Iani Chaos, Ariadnes Colles, Aram Chaos 및 Hydraotes Chaos를 포함하여 화성의 다른 지역에서 Mars Express에 의해 유사한 지형이 기록되었습니다.

혼란스러운 지형 외에도 광범위한 충돌 분화구가 이미지에 표시됩니다. 일부 분화구는 후기 퇴적물에 의해 부분적으로 묻혀 있고, 다른 분화구는 장기간의 침식으로 인해 둥글게 되어 가려졌으며, 일부는 여전히 분화구 가장자리 주변으로 뻗어나가는 분출물의 축적물을 유지하고 있습니다. 이러한 분출은 충돌 순간에 분출된 암석 잔해와 먼지로, 격렬한 천체 충돌 사건을 기록합니다.

사바타나 계곡 주변의 넓은 지역은 상대적으로 매끄러운 표면을 가지고 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 과학자들은 이를 통해 이 지역이 한때는 넓은 지역의 용암류로 덮여 있었던 것으로 판단했다. 용암이 식고 수축하면서 표면에 울퉁불퉁한 "주름 능선"이 생겼는데, 이는 이미지에서 띠 모양과 접힌 모양으로 나타납니다. 동시에, "메사"라고 불리는 고립된 고원도 이미지의 오른쪽 상단에서 볼 수 있습니다. 그들은 고대 고원의 잔재인 "외딴 섬"입니다. 그들은 수십억 년의 침식 후에도 여전히 상대적으로 낮은 주변 표면에 서 있습니다.

이번에 전시된 이미지와 디지털 지형 모델은 "Mars Express"에 탑재된 고해상도 스테레오 카메라로 얻은 것입니다. 2003년 발사된 이래로 이 탐사 임무는 20년 넘게 화성 궤도에 머물렀으며 화성 표면을 색상과 3차원 측면에서 전례 없는 세부 사항으로 매핑했습니다. 과학자들은 장기간 축적된 데이터 덕분에 수분 활동, 화산 활동, 충돌 기록, 고대 해양의 흔적 등 화성의 지질학적 역사와 진화를 체계적으로 정리할 수 있습니다.

고해상도 스테레오 카메라는 독일 항공우주센터(DLR)에서 개발 및 운영되었으며, 해당 데이터는 베를린-아들러쇼프에 있는 DLR 우주 연구소에서 체계적으로 처리됩니다. 이후 베를린 자유대학교(Freie Universität Berlin)의 행성 과학 및 원격 탐사 그룹(Planetary Science and Remote Sensing Group)은 이러한 데이터를 사용하여 컬러 이미지, 지형 음영 지도, 3차원 뷰를 포함하여 이번에 출시된 다양한 이미징 제품을 제작했습니다. 연구자들은 이러한 데이터에 대한 포괄적인 분석을 통해 고대 홍수로 인해 깎인 계곡에서 화성의 습윤 상태에서 건조 상태, 활성 상태에서 휴면 상태로의 오랜 진화 역사를 재구성할 수 있었습니다.