연구원들은 화성의 얼음 표면 아래에 숨겨진 호수를 발견했다.

과학자들은 화성표면 아래에 물이 갇혀있을 수 있다고 오랫동안 생각했다.

2년 전, 행성과학자들은 화성의 남극에서 얼음 아래에있는 큰 바닷물 호수를 발견했다고 보고했는데, 이 발견은 흥분과 약간의 회의론을 일으켰다, 그런데 2020년 이제 연구자들은 그 호수의 존재를 확인했고 호수 3개를 더 발견했다.

9월 28일 Nature Astronomy1에 보고된 이 발견은 Mars Express라고 불리는 유럽우주국의 화성궤도우주선의 레이더 데이터를 사용하여 이루어졌다. 2018년에 같은 지역에서 단일 지하호수가 탐지 된 이후에 다시 3개가 더 발견된 것이다. 확인된다면, 이것은 화성에서 최초로 탐지된 액체 물의 몸체이자 생명체의 가능한 서식지가 될 것이다. 

하지만 그 결과는 2012년부터 2015년까지 29건의 관찰에 근거했으며 많은 연구자들은 주장을 뒷받침하기 위해 더 많은 증거가 필요하다고 말했다. 최근 연구에서는 2012년부터 2019년까지 134개의 관측치로 구성된 더 광범위한 데이터 세트를 사용했다.

이 논문의 공동 저자 중 한 명인 로마대학의 행성과학자 엘레나 페티넬리 (Elena Pettinelli)는 “우리는 동일한 수역을 확인했지만 주된 수역 주변에서 3개의 다른 수역도 발견했다. 이는 아주 복잡한 시스템이다."

연구팀은 Mars Express에서 Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS)이라는 레이더 장비를 사용하여 행성의 남극지역을 조사했다. MARSIS는 행성 표면과 지하에있는 물질 층에서 반사되는 전파를 보낸다. 신호가 다시 반사되는 방식은 특정 위치 예 : 바위, 얼음 또는 물에 존재하는 물질 종류의 신호를 말한다.유사한 방법이 지구상의 빙하 호수를 식별하는 데 사용된다. 연구팀은 1km 이상의 화성 얼음 아래에 갇힌 액체 물의 몸체를 나타내는 높은 반사율 영역을 감지했다.

호수는 약 75,000평방킬로미터에 걸쳐 펼쳐져 있으며 이는 독일 땅 크기의 약 1/5이다. 가장 큰 중앙 호수는 30km의 길이를 측정하며 각각 몇 킬로미터 너비의 3개의 작은 호수로 둘러싸여 있다.

짠 호수

화성표면에서는 행성의 상당한 대기 부족으로 인한 낮은 압력으로 인해 액체 물이 불가능하다. 그러나 과학자들은 화성표면 아래에는 물이 갇혀있을 수 있다고 오랫동안 생각했다. 아마도 수십억 년 전 행성에 바다와 호수가 있었을 때의 잔재 일 것이디. 

그러한 저수지가 존재한다면 화성 생명체의 잠재적 서식지가 될 수 있다. 지구상에서 생명체는 남극 대륙과 같은 곳의 빙하 아래 호수에서 생존 할 수 있다.

그러나 존재하는 소금의 양은 생명체 존재에 문제를 일으킬 수 있다. 화성의 지하 호수는 물이 액체 상태로 유지되기 위해 합리적으로 높은 염분 함량을 가져야한다고 생각된다. 표면 아래까지 화성 내부에서 약간의 열이 있을 수 있지만 이것만으로는 얼음을 물로 녹이기에는 충분하지 않다. “열적 관점에서 보면 짠맛이어야한다.”라고 Pettinelli는 말한다.

몬타나주립대학의 환경과학자 John Priscu는 바닷물의 염분 함량이 약 5배인 호수는 생명을 지탱할 수 있지만 농도가 해수의 20배에 가까워지면 더 이상 생명체가 존재하지 않는다고 말한다.

얼음 환경에서 미생물학을 연구하는 그룹 Priscu는 “남극 대륙의 이 염수 웅덩이에는 활동적인 생명체가 많지 않다. 그들은 그냥 절여진 생명체일 것이다. 화성에서 그럴 수도 있다.”

격렬한 논쟁

화성의 호수 자체도 여전히 논쟁의 여지가 있다. 2018년 발견 이후 연구원들은 얼음을 물로 바꿀 수있는 적절한 열원이 부족하다는 우려를 제기했다. 그리고 최근 발견은 2018년 관측을 뒷받침하고 훨씬 더 많은 데이터를 포함하지만 모든 사람이 확인된 지역이 액체 물이라고 확신하는 것은 아니다.

인디애나주 웨스트 라파예트에있는 퍼듀대학 행성지구물리학자 마이크 소리는 “밝은 물질이 실제로 액체 물이라면 일종의 진창이나 슬러지를 나타낼 가능성이 더 높다고 생각한다고 말했다.

투손에있는 애리조나대학의 행성과학자 잭 홀트는 최신 데이터가 괜찮다고 생각하지만 해석에 대해서는 확신하지 못한다고 말한다. NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter에서 Mars Shallow Radar 측심기 (SHARAD)의 과학팀에있는 Holt는 “호수가 없다고 생각한다. 여기에는 얼음 뚜껑 아래에서도 염수를 지원하기에 충분한 열 흐름이 없다."

화성으로가는 중국팀의  임무는 이 주장을 확인하는 한 가지 방법으로 제공하는 것이 있다. Tianwen-1 임무는 2021년 2월에 궤도에 진입 할 것이며 탐사선을 표면에 배치 할뿐만 아니라 궤도 선은 일련의 과학장비를 운반한다. 여기에는 유사한 관찰에 사용할 수있는 레이더 장비가 포함된다. 호주 브리즈번에있는 Queensland University of Technology의 David Flannery는 “이 기능은 MARSIS 및 SHARAD와 유사하다."

당분간 이 호수가 화성의 물이 있었던 과거의 잔재라는 전망은 여전히 ​​흥미로운 가능성이다. Pettinelli는 “화성에 물이 많았을 수 있다. 물이 있다면 생명의 가능성도있었다." Nature.com