태양계 이야기 1003 – 사각형 눈이 내리는 화성?

(Snow falls and ice and frost form on Mars, too. NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit:NASA/JPL-Caltech)기본적으로 화성에도 지구처럼 물의 얼음으로 만든 눈이 존재할 가능성이 있어 장소에 따라서는 스키를 탈 수 있지만, 매우 건조한 환경이어서 사실은 하늘에서 눈이 탁 내리는 광경은 기대하기 어렵습니다. 그보다 더 흔하게 볼 수 있는 것은 서리(frost)입니다. 물과 이산화탄소 모두 서리 형태로 나타나는데, 특히 이산화탄소의 경우 서리 형태로 직접 대기에서 얼어붙었다가 다시 기체 형태로 승화하기 때문에 다양한 독특한 지형을 만듭니다. NASA 과학자들은 화성 위성 탐사선의 이미지를 분석하고 화성의 계절에 따른 변화를 관측해 왔습니다. 예를 들어 위 사진에서 보듯이 겨울철이 되면 모래사구 위에 서리가 형성되고 다시 기온이 올라가 승화하면 검은색으로 독특한 흔적을 남기게 됩니다. 또한 아래에 파묻힌 드라이아이스가 기화되어 분출하는 일도 발생합니다. 이로 인해 독특한 연기와 같은 지형이 형성됩니다. 하지만 그렇다고 눈이 전혀 내리지 않는 것은 아닙니다. 2008년 NASA의 피닉스 탐사선은 화성 북극에서 1600km 정도밖에 떨어져 있지 않은 고위도 지역에 착륙해 기후를 관측했습니다. 피닉스에 탑재된 화성 기후 사운더 기기(Mars Climate Sounder instrument)는 인간 눈으로는 보이지 않는 이산화탄소 눈의 존재를 확인했습니다. 여기서 재미있는 것이 이산화탄소 눈은 얼음눈과 달리 육각형이 아니라 사각형이라는 것입니다. 따라서 화성의 드라이아이스 눈은 실제로는 사각형으로 떨어집니다. 단지 너무 작아서 사람들 눈에는 보이지 않을 뿐이에요. 하지만 피닉스 탐사선이 확인한 가장 중요한 사실은 사람 머리카락 굵기보다 작은 사각형 눈이 아니라 아마도 지표 바로 아래를 파면 물 얼음층이 존재한다는 점일 것입니다. 이것은 미래의 화성인이나 우주 식민지에의 귀중한 물 공급원이 될 가능성이 있습니다. 눈을 녹여서 물로 사용하는 것은 힘들지만 이렇게 어딘가에서 물을 구할 수 있다는 것은 매우 중요한 정보입니다. 참고 https://phys.org/news/2022-12-nasa-explores-winter-wonderland-mars.html #태양계, #화성, #눈, #겨울, #드라이아이스

(NASA의 화성 정찰 궤도선이 2022년 7월 22일 취득한 이 이미지는 모래언덕이 경관을 가로질러 이동하는 모습을 보여줍니다. 겨울 서리는 각 사구의 북향 한랭한 절반을 덮고 있습니다. 학점 : NASA / JPL-Caltech / 애리조나 대학)

(HiRISE는 발칸으로도 불리는 이들 메가 댄스를 포착했다. 겨울 동안 모래언덕 위에 이산화탄소 서리와 얼음이 형성되어 봄에 승화하기 시작하면서 보다 어두운 색의 모래언덕이 나타난다. 학점 : NASA / JPL-Caltech / 애리조나 대학)

(HiRISE는 이번 봄, 흙 속에서 언 수빙이 땅을 다각형으로 갈라놓던 광경을 포착했다. 반투명의 이산화 탄소 얼음으로 햇빛이 투과하고 통기 구멍에서 새는 가스를 가열함으로써 표면의 어두운 물질의 팬이 방출됩니다(이 확장 색 영상에서는 청색으로 표시됩니다). 단위:NASA/JPL-Caltech/애리조나 대학)★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 사실 화성은 기본적으로 지구보다 더 추울 뿐 아니라 1년이 지구의 두 배 정도 되므로 겨울 역시 지구의 두 배에 달합니다. 겨울철 화성의 극지방은 온도가 영하 123도 까지 떨어져 공기 중 수증기는 물론이고 대기의 대부분을 차지하는 이산화탄소까지 얼어붙어 드라이아이스가 됩니다. 지구의 1%에 불과하지만, 대부분이 이산화탄소인 대기와 매우 춥고 건조한 환경은 화성만의 독특한 겨울 풍경을 만듭니다. 나사 JPL의 과학자로 화성의 기후를 연구하는 실바인 피쿼스(Sylvain Piqueux, a Mars scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory)은 화성에 존재하는 두 가지 형태의 얼음 덕분에 화성의 겨울 풍경은 지구와 크게 다르다는 점을 지적했습니다.

(Snow falls and ice and frost form on Mars, too. NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit:NASA/JPL-Caltech)기본적으로 화성에도 지구처럼 물의 얼음으로 만든 눈이 존재할 가능성이 있어 장소에 따라서는 스키를 탈 수 있지만, 매우 건조한 환경이어서 사실은 하늘에서 눈이 탁 내리는 광경은 기대하기 어렵습니다. 그것보다 더 잘 보이는 것은 서리(frost)입니다. 물과 이산화 탄소 모두 서리의 형태로 나타나는데, 특히 이산화 탄소의 경우 서리의 형태로 직접 대기에서 얼어붙고 다시 기체의 형태로 승화하기 위한 독특한 지형을 만듭니다. NASA의 과학자들은 화성의 위성 탐사기의 화상을 분석하고 화성의 계절에 따른 변화를 관측 해왔습니다. 예를 들면 위의 사진에서 보듯, 겨울철이 되면 모래 언덕 위에 서리가 형성되면서 다시 기온이 올라가승화 검정에서 독특한 흔적을 남기게 됩니다. 또 아래에 묻힌 드라이 아이스가 기화하고 분출하는 것도 발생합니다. 이에 따른 독특한 연기 같은 지형이 형성됩니다. 그렇다고 눈이 전혀 안 오것은 아닙니다. 2008년, NASA의 피닉스 탐사선은 화성의 북극에서 1600㎞가량밖에 떨어지지 않은 고위도 지역에 착륙하고 기후를 관측했습니다. 피닉스에 탑재된 화성 기후 음향기 기기(Mars Climate Sounder instrument)은 인간의 눈에는 보이지 않는 이산화 탄소 눈의 존재를 확인했습니다. 여기에서 재미 있는 것이, 이산화 탄소의 눈은 얼음의 눈과 달리 육각형이 아니라 사각형이라는 것입니다. 그래서 화성의 드라이 아이스 눈은 실제로는 사각형에 빠집니다. 그저 작아서 사람의 눈에는 안 보이는 것 뿐입니다. 하지만 피닉스 탐사선이 확인한 가장 중요한 사실은 사람 머리카락 굵기보다 작은 사각 눈이 아니라 아마 지표 밑을 파고와 물의 얼음층이 존재한다는 점요. 이는 장래의 화성인이나 우주 식민지의 귀중한 물 공급원이 될 가능성이 있습니다. 눈을 녹여서 물로 쓰는 것은 힘들지만, 이처럼 어디선가 물을 구할 수 있다는 것은 아주 중요한 정보입니다. 참고 https://phys.org/news/2022-12-nasa-explores-winter-wonderland-mars.html#태양계,#화성,#눈,#겨울#드라이 아이스

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