화성이 메마른 행성이 된 이유

화성, 한때는 푸른 행성이었다? — 붉은 사막으로 변한 화성의 비밀

밤하늘에서 유독 붉게 빛나는 행성, 화성(Mars). 현재는 건조하고 황량한 사막, 먼지 폭풍이 몰아치는 붉은 행성으로 알려져 있지만, 사실 수십억 년 전의 화성은 지금과는 전혀 다른 모습을 하고 있었다는 사실, 알고 계셨나요? 한때 강이 흐르고, 바다가 있었으며, 지표면에 물이 흘렀던 흔적까지 남아 있는 화성. 도대체 어떤 이유로 지금처럼 메마른 행성이 되었을까요?

오늘은 화성이 푸른 행성에서 붉은 사막으로 바뀐 결정적인 이유들을 과학적으로 풀어보겠습니다.

1. 화성도 한때는 ‘물의 행성’이었다

NASA 탐사선이 보내온 자료들에 따르면, 화성에는 과거 거대한 강줄기, 해안선, 삼각주, 호수의 흔적이 분명히 남아 있습니다. 또한, 화성 지표 아래에는 영구 동결된 물의 얼음층(빙하)이 존재하고 있고, 특정 계절엔 극지방에서 이산화탄소와 물의 서리가 관측되기도 합니다. 이 모든 증거는 화성에 과거 액체 상태의 물이 존재했음을 의미합니다. 그렇다면, 왜 지금은 한 방울의 물도 흘러가지 않는 걸까요?

 

2. 자기장이 사라졌다 — 대기 유실의 시작

지구는 강력한 자기장을 가지고 있어 태양에서 날아오는 태양풍(Solar Wind)으로부터 대기를 보호합니다. 하지만 화성은 중심핵이 식어가며 자기장을 잃어버렸습니다.

자기장이 사라지자, 태양풍은 고스란히 화성의 대기를 직접 때리기 시작했고, 그 결과 화성의 대기가 우주 공간으로 날아가 버리는 현상(대기 유실)이 발생합니다.

즉, 화성은 천천히 ‘벗겨지고’ 있던 셈이죠.

3. 대기압이 낮아지면서 물이 존재할 수 없게 되었다

현재 화성의 표면 대기압은 지구의 약 0.6% 수준입니다.
이 정도 낮은 압력에서는 액체 상태의 물이 안정적으로 존재할 수 없습니다. 물을 부으면 끓지도 않고 바로 기체로 승화되어 사라지게 됩니다. 따라서, 대기를 잃은 화성은 물도 잃어버릴 수밖에 없었고, 표면은 점점 건조하고 황량한 모습으로 바뀌게 된 것이죠.

4. 온도 하락 — 얼어붙은 행성

대기가 얇아지면, 자연스럽게 온도를 유지할 수 없습니다. 지구처럼 대기가 두터워야 온실 효과로 적정 온도를 유지할 수 있지만, 화성은 온실 효과가 약해지면서 평균 기온이 영하 60도 이하로 떨어졌습니다. 차가워진 화성은 남아 있던 물도 모두 얼어붙게 만들었습니다.

5. 화성은 왜 지구처럼 진화하지 못했을까?

화성은 지구보다 작고, 질량도 작습니다. 그 말은 곧 중력이 약하다는 뜻이죠.

• 약한 중력은 대기를 오래 붙잡아 둘 수 없습니다.
• 중심핵이 더 빨리 식어 자기장을 잃기 쉽습니다.
• 지열이 약해 지질 활동(화산, 판 운동 등)이 거의 멈췄습니다.

이런 ‘작은 행성의 한계’가 화성을 지구와 다른 운명으로 이끈 원인 중 하나였습니다.

 

마무리: 미래엔 다시 살아날 수 있을까?

현재 NASA, SpaceX 등은 화성을 인류의 두 번째 거주지로 만들기 위해 연구를 거듭하고 있습니다. 하지만 대기를 다시 만들고, 물을 안정적으로 유지하며, 지속적인 자기장까지 갖추려면 상상 이상의 기술과 시간이 필요합니다. 그럼에도 불구하고 화성의 과거는, 언젠가 미래의 화성이 어떤 모습으로 다시 태어날 수 있을지를 상상하게 합니다.