[동아일보 ; 2012년 11월 22일]

지구ㆍ화성의 물은 같은 기원


혜성 아닌 탄생 당시 운석

 지구의 바닷물과 먼 옛날 화성에서 흘렀던 물은 같은 기원, 즉 이 두 행성이 형성될 때 날아와 떨어진 운석에서 나온 것으로 보인다고 스페이스 닷컴과 사이언스 데일리가 21일 보도했다.

미국 과학자들은 지구에 날아 온 희귀한 화성 운석 2개를 분석한 결과 화성의 물은 지구를 구성하는 물질과 성분이 같은 화성 구성 물질로부터 온 것임을 발견했다고 지구와 행성과학 저널(EPSL) 최신호에 발표했다.

이 연구는 지구와 화성이 같은 방식으로 탄생했지만 이후 서로 다른 진화 과정을 겪었고, 화성의 암석은 지구의 암석과 달리 물과 같은 대기 중 휘발 성분이 깊은 내부로 들어가 재순환되지 않았음을 보여주는 것이다.

 미항공우주국(NASA) 존슨 우주센터와 카네기 연구소, 달ㆍ행성연구소 과학자들로 구성된 연구진은 화성의 물이 화성에 떨어진 구립(球粒)운석들로부터 온 것으로 보고 있다.

이는 지구와 화성 같은 암석질 행성의 물이 혜성으로부터 왔을 것이라는 강력한 기존 가설을 깨뜨리는 것이다.

연구진은 "이 운석들에는 지구 화산에서 분출된 현무암과는 다른 현무암 용액이 갇혀 있다. 여기엔 화성의 환경을 보여주는 다양한 휘발성 원소들이 오염되지 않은 상태로 들어 있다"고 밝혔다.

분석된 두 개의 화성 운석은 물의 농도 등 조성이 매우 달라 고대 화성의 물이 두 개의 매우 다른 기원에서 탄생했음을 보여주고 있다.

한 운석은 맨틀층에서 온 암석으로 화성 깊은 내부의 물 흔적을 갖고 있으며 지구의 것과 같은 특정 유형 수소가 같은 양으로 들어 있다.

다른 하나에는 화성의 얕은 지각층과 대기 구성 물질이 농축돼 있다.

연구진은 맨틀층 성분의 운석은 화성의 내부가 건조함을 시사하지만 농축 운석에는 이보다 10배나 많은 수분이 들어 있어 화성 표면에 한때 매우 많은 물이 있었음을 시사한다고 밝혔다.

학자들은 "화성 운석들의 각기 다른 성분을 설명하는 상반된 가설들이 있었지만 이 연구가 있기까지는 원시 화성 용암에 표면 물질이 있었음을 보여주는 직접적인 증거가 없었다"고 지적했다.

두 운석의 수소 동위원소 조성이 각각 다르기 때문에 과학자들은 화성 표면의 물이 화성 내부의 물과는 다른 지질학적 역사를 갖고 있는 것으로 추정하고 있다.

즉 대기 중의 물은 가벼운 수소 동위원소를 먼저 우주로 잃어 버리고 무거운 동위원소(듀테륨)를 간직하게 됐다는 것이다.

또 농축 운석에 지각과 대기중 수분이 들어있는 것은 이들 운석이 깊은 맨틀층에서 온 것이 아니라 화성 표면과의 상호작용에 의해 이런 성분을 갖게 된 것임을 말해주는 것이라고 연구진은 밝혔다.

 (서울=연합뉴스)