화성 바람지도 첫 공개

2019.12.13 13:30
화성의 바람 지도가 처음으로 공개됐다. 푸른색은 바람의 방향, 하얀색 점은 미국항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 ′메이븐′이 이를 관측하기 위해 움직인 궤적이다. NASA 제공
화성의 바람 지도가 처음으로 공개됐다. 푸른색은 바람의 방향, 하얀색 점은 미국항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 '메이븐'이 이를 관측하기 위해 움직인 궤적이다. NASA 제공

화성의 바람 지도가 처음으로 공개됐다. 미국항공우주국(NASA) 화성 탐사선이 측정한 결과인데 이 탐사선에는 바람 측정장비가 없었으나 연구팀은 탐사선의 동작 방식을 바꿔 바람을 측정하는 방법을 만들어냈다.

 

메디 베나 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터 연구원 연구팀은 화성 탐사선 메이븐이 화성에서 대기 순환을 처음으로 측정한 연구결과를 이달 13일 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다.

 

NASA의 탐사선 메이븐은 화성 대기 성분 정보를 수집하기 위한 탐사선이다. 2014년 화성에 도착해 고도 140~6000㎞ 사이를 오가며 정보를 수집하고 있다. 메이븐에는 바람을 측정하는 장비가 없다. 연구팀은 메이븐의 주 장비 중 하나인 ‘중성가스 및 이온질량측정기(NGIMS)’의 동작 방식을 바꿨다. 이 장비는 한 방향으로 고정해 받아들인 대기를 분석하는데 연구팀은 이 장치를 좌우로 움직이면 바람의 방향과 풍속을 알 수 있을 것이라 봤다.

 

연구팀은 메이븐 임무를 수행하는 팀에 이 같은 아이디어를 전달했다. 메이븐을 만든 미국 우주개발업체 록히드마틴은 우주선이 연구팀이 원하는 동작을 하는 것이 가능하다는 결론을 내렸다. 이후 2016년부터 2년간 매달 약 이틀 기간이 새로운 실험에 주어졌다. 벤나 연구원은 “우주선을 어떻게 조작해야 하는지를 알면 영리한 공학적 시도를 할 수 있다”며 “우주선은 설계되지 않은 임무를 수행했고 바람 측정이 가능해졌다”고 말했다.

 

메이븐이 고도 140~240㎞를 오갈 때 바람을 측정한 결과 화성에서는 계절에 따른 대기 순환패턴이 지구처럼 일정한 것으로 나타났다. 지구 전체로 보면 중위도 지역은 편서풍이 불고 적도 근처는 무풍이 부는 것처럼 화성에서도 전체 패턴이 비슷했던 것이다. 하지만 일정 기간에는 바람의 변화가 심한 구간이 간헐적으로 등장했다.

 

화성에서는 240㎞ 고도에서도 대기에서 산과 협곡, 분지에 의해 바람이 변하는 영향이 그대로 드러났다. 지구에서는 대기권 상층부인 열권에서 대기가 지표의 영향을 받지 않는데 화성에서는 지표의 영향이 그대로 나타난 것이다. 연구팀은 원인을 두 가지로 추정했다. 하나는 화성의 대기가 지구 대기보다 더 얇아 파장이 더 멀리 갈 수 있다는 점이다. 다른 하나는 화성의 산악지대가 지구보다 훨씬 고도가 높다는 점이다. 에베레스트산은 해발 고도가 8848m지만 화성의 산은 고도가 2만 m가 넘는 경우가 흔하다.

 

베나 연구원은 “이번 결과는 우리가 화성의 기후를 이해하는 데 도움될 것”이라며 “행성이 어떻게 움직이는지 더 많이 배우기 위해 상상하지 못한 방식으로 조사할 수 있다는 것을 보여줬다”고 말했다.

 

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