지구의 잠재적 거주지로 가장 유력하게 주목받고 있는 화성의 공기층이 태양풍과 방사선으로 인해 사라졌다는 연구결과가 나왔다.

미국 콜로라도 볼더대, 항공우주국(NASA) 고다드우주센터, 아리조나대, UAE 아메리칸 유니버시티 오브 샤르자 공동연구팀은 화성 상층대기에 포함된 ‘아르곤’(Ar)의 동위원소를 분석한 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 31일자에 발표했다.

화성 대기는 이산화탄소 다량(95%)과 질소 3%, 아르곤 1.6%, 미량의 산소와 수증기, 그 밖의 원소로 구성된 것으로 알려져 있다.

연구팀은 2013년 나사에서 화성의 대기 분석을 위해 발사한 탐사선 ‘메이븐’(MAVEN)이 보내온 자료를 바탕으로 아르곤 동위원소의 양을 화성 대기의 높이에 따라 측정했다. 아르곤은 공기보다 1.4배 무겁기 때문에 대기 중에서 쉽게 사라지지 않는다는 데 착안한 것이다. 연구진은 24종류의 아르곤 동위원소 중 가장 안정적인 것으로 꼽히는 36과 38 아르곤을 분석에 활용했다.

그 결과 화성의 대기에 포함돼 있던 아르곤의 대부분이 사라진 것은 태양풍이나 태양방사선 때문인 것으로 분석됐다. 대기 가스의 구성성분들은 다양한 방법으로 사라지는데 가장 큰 원인을 화학반응과 태양풍으로 보고 있다. 그렇지만 아르곤 가스는 다른 종류의 원소들과 잘 섞이지 않는 무색무취의 불활성(不活性) 물질이기 때문에 화학적 원인으로 소멸된 것이 아니라 태양풍과 태양방사선으로 인한 전기적 반응으로 사라졌다는 설명이다. 또 이 같은 대기 손실은 최근에 발생한 것이 아니라 화성이 만들어진 초창기에 일어났을 것으로 추정했다.

브루스 자코스키 콜로라도 볼더대 교수는 “화성의 대기조성 변화는 지구의 진화와 잠재적 거주 가능성을 이해하는 데 매우 중요한 요소”라며 “화성 대기 손실은 화성 생성 초기 따뜻하고 습한 환경을 춥고 건조한 환경으로 만들었다”고 설명했다.



유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr