우주이야기 지구에서 가장 가까이 있는 화성

화성은 태양계의 네번쨰 행성이다. 밤하늘에서 화성은 붉은 빛을 띄고 있기 때문에 로마신화에서 전쟁의신 마르스의 이름이 붙어있다. 지구의 바로 바깥에 위치한 행성이다. 마지막 지구형 행성이기도 하다. 과거 명왕성도 지구형 행성으로 분류했었으나 2006년 태양계에서 퇴출되었다. 자전시간은 지구와 비슷하다. 공전시간은 약 두배정도 길다. 지구에서 관측되는 천체중 세번째로 밝다. 달과 금성 다음이다. 목성보다 미세하게 겉보기의 등급이 낮다. 행성 자체 토양에 많은양의 산화철을 포함하여 행성이 붉게 보인다. 화성 남북의 양극에는 극관이라는 얼음덩어리가 있다. 이는 드라이아이스로 이루어져 있다. 여름엔 작아지고 겨울엔 커진다. 화성의 대기는 이산화탄소,질소,아르곤, 아주 미량의 산소로 이루어져 있다. 화성의 대기중에 산소의 비율은 지구 대기에서 이산화탄소의 비율보다 높다. 물론 호흡은 불가능하다. 화성에 있는 먼지는 미세먼지다. 화성의 중력은 지구의 약 37%정도이다. 체중 100kg인 사람이 화성에 가면 37kg밖에 안 된다는 이야기이다. 정확하게는 무게가 바뀐다. 화성의 기압은 0.0063기압밖에 되지 않는다. 화성의 질량이 작아 중력이 약하고 그때문에 산소같은 분자량이 작은 기체를 잡을 중력이 부족하다. 지구의 800분의 1밖에 안되는 미약한 자기장때문에 태양풍에 대기가 날아가는것을 막을 수도 없다. 행성 자기장은 핵에 존재하는 철성분이 자전에 의해 회전하면서 발생한다. 화성은 자전속도가 지구와 비슷하면서도 자기장은 수성이나 금성과 같이 거의 없다. 이는 화성의 핵에 철 성분이 적다는 증거가 된다. 약 4억년 정도 전에는 자기장이 존재했다는 사실로 미루어 보아 철이 존재는 하지만 액체상태가 아닐수 있다. 화성의 역사도 지구와 비슷하게 45억 6000만년 전에 태어났다. 처음엔 표면이 물로 모두 덮여있는 바다행성 형태였다. 바닷물의 밑바닥에는 용암바다의 형태 시기가 있었다. 하지만 화성은 질량이 작고 밀도가 낮아서 방사성 원소들의 양이 지구에 비해 월등히 적었다. 3000만년 후 바다 밑바닥에 지각이 단단하게 형성되었고 이후 맨틀분화가 완성되었다. 45억년 전부터 43억 5천만년 전까지는 온실화성 시대였다. 화성의 표면온도가 영상을 유지했기 때문이다. 44억년 전에는 화성에 물이 풍부했었다. 방사성 동위 원소들 탓에 중심 온도가 뜨거워 지금의 지구의 80%에 해당하는 자기장이 형성되었다. 충분히 대기도 보호할 수 있었다. 화성의 대기압은 지금 지구의 1.6배정도였다. 대부분 온실기체였으므로 평균 표면에는 액체상태의 물이 존재했다. 또 질랴이 작아 내부열이 작았다. 지각이 일찍 두꺼워져 지구보다 이른시기에 대륙이 형성됬다. 44억년 전 화성에 최초의 대륙이 형성됬다. 지하에서는 온천수가 쏟아져 나왔다. 화산활동도 활발해 군도도 매우 많이 있었다. 또 거대한 산맥들도 많이 형성되었다. 현재 지구의 사막지대의 표면과 유사한 풍경이었다. 다만 그때 화성은 대기가 풍부해 침식활동때문에 흔적이 거의 사라졌다. 단지 지하 대규모얼음층으로 추정할 뿐이다. 43억 5천만년 전부턴 온도가 영하로 내려가 빙하시대가 시작된다. 이때 지구 빙하기와 같은 풍경이 펼쳐졌다. 45억년 전부터 대기압이 꾸준히 줄어들어서이다. 43억년 전에는 물이 순환하여 일부 산소,이산화탄소,철 등 화학반응으로 대기는 꾸준히 줄어든다. 현 지구의 0.7배 수준이다. 대기는 우주로 빠져나간것이 아니라 행성의 자체 순환으로 적정 대기압으로 줄어들었다. 이때는 화성의 자기장이 안정적이어서 대기가 빠져나가지 않았다. 허나 대기압이 낮아져서 표면온도도 낮아졌다. 평균 표면온도는 영하 15~20도 정도 수준이었다. 이시기 화성엔 눈이 내리고 얼음이 얼었다. 42억 8천만년전엔 태양의 광도가 지금의 약 72% 수준에 불과했다. 이때부터 중위도 고위도 지역은 얼음이 형성되고 눈이 쌓이는 현상이 발생했다. 또 상대적으로 따뜻한 저위도 지역은 영상으로 올라가고 물안개도 발생하였다. 엄청난크기의 빙하가 내려와 녹아서 강과 호수를 형성했다.