화성에 물이 있었던 적이 있었다!

"로버를 타고 올라갈 수 있는 경로가 있다는 것은 정말 놀라운 일입니다."

2023년 11월 3일부터 11월 6일까지 퍼서비어런스 화성 탐사선의 Mastcam-Z 카메라로 촬영한 993개의 개별 이미지를 사용하여 생성된 제제로 분화구 내 "에어리 힐" 위치의 360도 모자이크 일부.(이미지 크레디트: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)

약 3년 전, NASA의 퍼서비어런스(Perseverance) 탐사선은 현재 불모의 행성에 생명체가 살았는지 연구하기 위한 수십 년간의 노력의 일환으로 화성에 착륙했습니다.

제제로 분화구에는 한때 큰 호수와 강 삼각주가 있었습니다. 정교한 카메라와 과학 장비를 장착한 자동차 크기의 퍼서비어런스호는 지금까지 주변을 연구하고 분화구 바닥에 흩어져 있는 35억 년 된 다양하고 흥미로운 화성 암석과 토양을 퍼내는 데 시간을 보내고 있습니다. 계획대로 탐사선은 샘플로 채워진 튜브 10개를 지상에 떨어뜨렸고, 2030년대에 더 강력한 정밀 조사를 위해 지구로 다시 데려다 줄 다른 로봇이 도착하기를 기다리고 있습니다.

화요일(12월 12일) NASA는 27억 달러가 투입된 로봇 탐사선이 화성에서 1,000일을 기록하는 동시에 모든 임무를 완수했다고 발표했습니다. (화성의 하루, 즉 솔은 24시간 37분 동안 지속된다.) 탐사선이 수집한 암석에 대한 초기 분석 결과, 일부 암석에는 탄산염이 풍부한 광물과 미세한 실리카 입자가 풍부하게 포함되어 있는 것으로 나타났는데, 이 조합은 당시의 유기 분자를 보존하고 분해되는 것을 방지했을 가능성이 높으며, 이는 "미라의 무덤"과 유사하다고 남부 캘리포니아에 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)의 모건 케이블(Morgan Cable)이 화요일 언론 브리핑에서 기자들에게 말했다.

일부 암석들은 또한 인산철이라고 불리는 흥미로운 광물에 대한 강력한 증거를 보여 준다. 이곳 지구에서 인산염은 알려진 모든 생명체의 DNA에서 발견되며 액체 상태의 물에도 쉽게 용해됩니다. "우리는 인이 믿을 수 없을 정도로 중요하다는 것을 알고 있다"고 케이블은 말했다, "이제 우리는 인이 존재한다면 생명체가 접근할 수 있는 형태로 이용할 수 있었다는 가장 강력한 증거를 가지고 있다"고 말했다.

"임무 완수라고 말하고 싶습니다"라고 패서디나에 있는 캘리포니아 공과 대학의 지구화학자이자 퍼서비어런스 임무의 프로젝트 과학자인 켄 팔리(Ken Farley)가 말했다. "우리는 아주, 아주 좋은 샘플을 몇 개 확보했습니다."

이번 주 샌프란시스코와 온라인에서 개최되는 미국 지구물리학 연합(AGU) 회의에서 Farley는 1,000솔 이정표는 내년 봄부터 퍼서비어런스를 제제로 분화구의 가장자리를 가로질러 그리고 어쩌면 그 너머까지 데려갈 새로운 보너스 임무의 시작을 의미한다고 말했습니다. 과학자들은 이 지역의 고대 화성 지하수가 암석과 상호작용하면서 탐사선이 지금까지 탐사한 것과는 완전히 다른 환경을 만들었다고 의심하고 있다.

팔리는 "로버와 함께 운전할 수 있는 경로가 있다는 것은 매우 놀라운 일"이라며 "퍼서비어런스는 현재 위치에서 2.4마일(4km)을 굴러 탈출 경로의 시작점에 도달할 것"이라고 덧붙였다. "그렇게 하면 훨씬 더 오래된 암석에 접근할 수 있을 겁니다."

 

화성 역사의 어느 시점에서, 제제로 분화구를 범람시키고 행성의 다른 지역으로 흘러 들어갔던 물은 우주로 빠져나갔고, "다시는 볼 수 없었다"고 팔리는 말했다. "그렇지 않았다면 이 모든 것이 사라졌을 것입니다."

지표수의 소멸은 당시 젊은 태양의 잦은 태양 폭풍으로 인해 가속화된 것으로 생각되며, 이로 인해 한때 두꺼웠던 화성의 대기가 벗겨졌습니다. 대기가 점점 얇아짐에 따라 행성은 지표수를 점점 더 많이 잃었고 결국 오늘날 우리가 알고 있는 추운 사막이 되었습니다. (화성의 대기는 현재 해수면에 있는 지구의 대기보다 약 1% 더 두껍다.)

오늘날 화성 표면을 어지럽히고 있는 무수한 암석들 중에서, 과학자들은 특히 히든 하버(Hidden Harbor)라는 지점의 미세한 입자의 암석에 관심을 갖고 있는데, 이 암석의 얇고 하얀 황산염 광맥은 고대 수중 활동의 증거이다.

퍼서비어런스의 샘플을 지구로 가져오는 것을 목표로 하는 화성 샘플 리턴(MSR) 미션의 수석 과학자로 일하고 있는 애리조나 주립 대학의 미낙시 와드와(Meenakshi Wadhwa)는 "이것은 우리가 알갱이를 하나씩 떼어내고 개별 알갱이를 매우, 매우 주의 깊게 연구할 수 있는 종류의 암석입니다"라고 말했습니다.

"이것은 지금까지 수행된 가장 대담한 로봇 임무 중 하나가 될 것입니다"라고 Wadhwa는 말했습니다. "높은 전략적, 과학적 가치로 인해 여전히 매우 중요합니다."

 

 

과학자들은 화성 표면이 언제 거주 가능했는지, 언제 바싹 말라 버렸는지에 대한 정확한 타임라인을 아직 가지고 있지 않은데, 그 정보는 지구에 있는 장비를 사용하여 화성 암석의 연대 측정을 통해서만 알 수 있기 때문입니다. 강력한 분석을 통해 퍼서비어런스가 발견한 흥미로운 광물들이 단지 물리적 과정의 부산물이 아니라 우리가 알고 있는 생명체의 증거인지도 밝혀질 것이다.

화요일 브리핑에서 NASA의 행성 과학 부서 책임자인 로리 글레이즈(Lori Glaze)는 퍼서비어런스가 수집한 샘플을 지구로 되돌리는 것의 중요성을 강조했다. 글레이즈는 전 세계의 잘 갖춰진 실험실에서 이 물질에 대한 연구는 "우리가 화성 탐사를 통해 얻은 수십 년간의 원격 탐사 및 현장 데이터에 대한 실측 자료를 제공할 것"이라고 말했다.

NASA는 2030년에 궤도선과 로켓을 싣는 착륙선을 발사하는 것을 목표로 하는 야심찬 MSR 임무를 주도하고 있지만 비용 초과와 준비되지 않은 아키텍처로 인해 여전히 스트레스를 받고 있습니다. 설계의 특정 측면에 대한 재고를 촉구한 독립 검토 위원회의 보고서에 대한 응답으로 Glaze는 임무 팀이 현재 해당 샘플을 지구로 현실적으로 반환하기 위해 다양한 옵션을 평가하고 있다고 말했습니다.

현재 계획에 따르면 퍼서비어런스는 NASA 착륙선에 샘플을 싣고 화성 궤도로 발사할 예정이다. 저 위에서는 유럽의 궤도선이 샘플 캡슐을 잡아 지구로 운반할 것입니다. 그러나 내년에 있을 새로운 보너스 트레킹은 탐사선을 분화구 가장자리 밖으로 이동시키고 분화구 바닥에 보관된 초기 샘플에서 멀어지게 할 것이므로 팀원들은 미래의 샘플 회수 착륙선이 정확히 어디에 착륙해야 하는지 아직 파악하지 못하고 있습니다. 글레이즈는 퍼서비어런스가 있는 곳이면 어디든 착륙선을 세우거나, 탐사선을 떨어진 샘플 근처의 분화구 바닥으로 다시 몰고 가는 것도 한 가지 방법일 수 있다고 말했다.

이 샘플들이 최종적으로 지구에 도착하면 "아직 태어나지도 않은 과학자들이 발명되지 않은 기기를 사용하여 우리가 아직 생각하지 못한 질문을 해결할 수 있도록 수십 년, 그리고 앞으로 몇 세대 동안 보존될 것"이라고 글레이즈는 말했다.