지구의 이웃—화성

지난 2003년 8월, 화성이 지구에서 약 5600만 킬로미터 떨어진 곳까지 접근하여 거의 6만 년 만에 두 행성 간의 거리가 가장 가까워졌습니다. 천문학적인 관점에서 보면 그때 화성은 지구의 앞마당에 들어와 있는 것과도 같았습니다. 천체를 관측하는 사람들에게는 더없이 좋은 기회였습니다.

2004년 초, 화성에서는 여러 개의 우주선이 탐사 작업을 벌이고 있었습니다. 그중에는 표면에 착륙하여 탐사 작업을 한 것도 있고, 궤도를 돌면서 화성을 관측한 것도 있습니다. 이러한 탐사 작업을 통해 지구의 이웃인 화성에 대해 무엇을 알게 되었습니까?

화성 탐사

1997년에 궤도선인 마스 글로벌 서베이어가 화성에 도착했습니다. 이 우주선을 통해 화성에 한때 강한 자기장이 형성되어 있었다는 사실이 밝혀졌습니다. 또한 화성의 정확한 지형도가 작성되어 무엇보다도, 가장 높은 지점과 가장 낮은 지점의 고도 차이가 29킬로미터가 넘는다는 것을 알게 되었습니다. 반면에 지구는 그 차이가 19킬로미터를 조금 넘는 정도입니다. *

화성에서 가장 낮은 지점은 커다란 소행성과의 충돌로 형성된 것으로 여겨지는 광활한 헬라스 분지에 있습니다. 가장 높은 지점은 높이가 21킬로미터에 이르는 거대한 올림포스몬스 화산의 정상입니다. 서베이어 호는 모래 언덕으로 이루어진 드넓은 구릉 지대가 이동하는 모습과 지름이 18미터 이상 되는 것으로 보이는 바위들 그리고 새로 형성된 협곡을 장착된 카메라로 촬영했습니다. 또한 다른 장비를 사용해 화성 표면에 있는 암석들이 화산 활동으로 인해 생겨난 것임을 밝혀냈습니다.

그런데 2006년 11월에 마스 글로벌 서베이어와의 통신이 두절되었습니다. 하지만 세 개의 궤도선 즉 2001 마스 오디세이와 마스 익스프레스 그리고 화성 정찰 궤도선은 화성 탐사 작업을 계속 수행했습니다. * 이 우주선들은 해상도가 더 높은 카메라와 탐지기를 사용해서 화성의 대기와 우주 환경을 조사했으며 화성의 북극에 있는 거대한 얼음을 발견하고 그 지도를 작성하기도 했습니다.

2008년 5월 25일에 화성에 무사히 안착한 피닉스 마스 랜더의 주된 임무는 바로 이 얼음을 조사하는 것입니다. 이 우주선은 화성의 대기와 극지방의 영구 동토를 분석할 수 있는 첨단 장비를 갖추고 있습니다. 과학자들은 이 얼어붙은 땅에 과연 미생물이 존재한 적이 있는지 알게 되기를 바라고 있습니다. 하지만 생명체를 찾으려는, 적어도 생명체가 살기에 적합한 환경을 찾으려는 시도는 이번이 처음이 아니었습니다.

스피릿과 오퍼튜니티

2004년 1월, 두 대의 화성 탐사선 즉 스피릿과 오퍼튜니티가 화성에 도착했습니다. 이들의 착륙 지점은 이전에 탐사 작업을 통해 수집된 자료를 근거로 선정되었습니다. 아이들이 타는 장난감 자동차 크기만 한 이 탐사선들은 방열막과 낙하산과 로켓을 사용해 화성의 대기권을 통과하면서 서서히 내려왔습니다. 그런 다음 에어백에 둘러싸인 채 표면에 튕기면서 착륙했습니다. 크기는 조금 작지만 비슷한 임무를 띠고 1997년에 화성에 착륙했던 마스 패스파인더도 이와 유사한 방법을 사용한 바 있습니다. *

화성의 표면적은 지구의 육지 면적과 거의 맞먹기 때문에 로봇으로 탐사할 곳이 아주 많습니다. 탐사선 오퍼튜니티의 착륙 지점으로 결정된 곳은 메리디아니 평원이었습니다. 이 평원은 철이 풍부한 적철석을 함유하고 있는 고대 암석층으로 이루어져 있습니다. 스피릿은 광활한 구세프 분화구의 깊은 바닥을 탐사하기 위해 화성의 반대편에 착륙했습니다. 고대에는 이 분화구에 호수가 있었다고 일부 연구가들은 생각합니다.  미국 국립 항공 우주국의 자료에 따르면 이 두 가지 탐사 작업의 목적은 “과거에 물이 있었거나 생명체가 살기에 적합했을 가능성이 있는 지역들의 환경이 어떻게 변해 왔는지를 알아내”는 것입니다.

화성을 연구하는 “지질학자들”

2004년 1월 4일 스피릿이 목적지에 도착했을 때 주위는 온통 잡석으로 뒤덮인 황량한 땅이었으며 얕게 패인 구덩이가 많이 있었습니다. 이 탐사선은 마치 지질학자가 되기라도 한 것처럼 다양한 종류의 토양과 암석과 지형을 조사했습니다. 그 결과, 스피릿을 조종하는 과학자들은 착륙 지점을 뒤덮고 있는 암석들은  화산 활동으로 인해 생긴 것이며 움푹 패인 구덩이들은 운석이 떨어져서 생긴 것이라고 결론 내렸습니다. 그 후 스피릿은 2.6킬로미터 떨어져 있는 곳에 가서 얕은 구릉 지대를 탐사했습니다. 그곳에서는 화산 활동으로 인해 생겨났을 가능성이 있는 특이한 형태의 바위와 부드러운 암석층으로 이루어진 암맥이 발견되었습니다.

한편 오퍼튜니티는 4억 5600만 킬로미터를 날아간 끝에 2004년 1월 25일에 목표 지역의 중심부에서 불과 25킬로미터 떨어진 곳에 착륙했습니다. 에어백으로 둘러싸인 이 탐사선은 메리디아니 평원에 떨어져 통통 튕기면서 구르더니 조그만 분화구 속에 그대로 빨려 들어갔습니다. 한 과학자는 이 착륙 과정을 골프의 “홀인원”에 비했습니다!

오퍼튜니티가 탐사한 여러 분화구에는 적철석이 풍부한 작은 공 모양의 덩어리들, 일명 블루베리들이 들어 있는 암석층이 있습니다. 이 덩어리들은 실제로는 푸른색이 아니라 회색이며 주변에 있는 붉은 흙이나 암석과 대비되어 눈에 잘 띕니다. 어떤 암석층에는 물결 모양과 같은 무늬가 있는데, 일반적으로 이것은 흐르는 물에서 모래가 쌓이면서 생기는 것입니다. 또한 암석에서 염소와 브롬이 발견되었는데, 어떤 과학자들은 그러한 무늬들과 원소들을 볼 때 그곳에 한때 소금물이 있었다고 생각합니다.

2008년에 피닉스 마스 랜더가 수행한 탐사 작업을 통해 화성의 표면, 특히 얼음으로 덮인 지역에 대한 더 많은 정보가 수집되었습니다. 이 착륙선은 팔 모양의 굴착기로 표면 아래에 있는 얼음과 흙을 퍼서 탑재된 두 개의 “연구실”에 넣고 분석했습니다. 하지만 이 탐사 기간은 비교적 짧았습니다. 화성에 겨울이 찾아와서 “피닉스가 두꺼운 이산화탄소 얼음으로 뒤덮이”기 전에 작업을 끝내야 했기 때문이라고 「사이언스」지는 알려 줍니다.

과학자들이 수억 킬로미터 떨어져 있는 다른 행성을 탐사할 수 있다는 사실은 사람들이 하나의 목표를 이루기 위해 함께 노력할 때 어떤 일을 달성할 수 있는지 잘 보여 줍니다. 인간이 그런 일을 이룰 수 있는 것은 지성을 갖추고 있기 때문이기도 합니다. 하지만 우주 탐사가 가능하고 더 나아가 모든 분야의 과학이 존재할 수 있는 것은 일관성 있고 전적으로 신뢰할 수 있는 물리 법칙들이 우주를 지배하고 있기 때문입니다. 이러한 물리 법칙들은 저절로 생겨난 것이 아니라 우주의 위대한 창조주이신 여호와 하느님께서 만드신 것입니다.

[각주]

[16면 네모와 삽화]

화성에 생명체가 있는가?

18세기와 19세기에 살았던 천문학자인 윌리엄 허셜 경과 퍼시벌 로웰 경은 화성에 지성 있는 생명체들이 많이 살고 있을 것이라고 주장했으며 다윈의 진화론은 그 점을 뒷받침하는 것 같았습니다. 하지만 그러한 생각은 일시에 무너져 버렸습니다. 위성을 통해 관찰한 결과 화성 표면은 불모지였고 대기는 두께가 얇고 대부분 이산화탄소로 이루어져 있었습니다. 1976년에 바이킹 1호가 여러 실험을 실시한 결과 화성 표면에 생명체가 존재하지 않음이 밝혀졌습니다. *

하지만 과학자들은 생명체의 흔적을 찾는 일을 포기하지 않고 있으며 그렇게 하기 위해 가장 최근에 보낸 탐사선이 바로 피닉스 마스 랜더입니다. 지구의 극한 환경에서 살아가는 미생물이 있기 때문에 과학자들은 화성의 특정 지역에도 그와 비슷한 미생물이 있을지 모른다고 생각합니다. 마스 익스프레스에서 분리된 비글 2호는 화성의 토양에 유기 물질이 있는지를 분석할 수 있는 장비를 갖추고 있었지만 2003년 후반에 실종되었습니다. 이듬해에 과학자들이 화성의 대기에서 소량의 메탄을 발견하자 그 기체가 생명체에서 배출된 것인지 아니면 화산 활동으로 인해 발생한 것인지에 대해 추측이 난무하게 되었습니다.

우주 어느 곳에서든 생명체가 저절로 생겨날 수 있습니까? 성서는 “[하느님께] 생명의 근원이 있”다고 알려 줍니다. (시 36:9) 생명체는 생명체에서만 생겨날 수 있으며, 처음에 그러한 생명체를 만드신 분은 창조주이신 여호와 하느님이십니다.—사도 17:25.

[각주]

[자료 제공]

NASA/JPL/Cornell

[15면 삽화]

떠내는 기구와 탐침과 카메라를 갖춘 피닉스 마스 랜더의 로봇 팔

[15면 삽화]

색깔을 더 선명하게 만든 “블루베리”의 사진

[15면 삽화]

사화산인 올림포스몬스, 높이 21 킬로미터

[15면 삽화]

스피릿은 이 암석에 구멍을 뚫고 표면을 솔로 깨끗이 닦았다

[15면 사진 자료 제공]

왼쪽 위: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University; 오른쪽 위: NASA/JPL/Malin Space Science Systems; 아래쪽 두 사진: NASA/JPL/Cornell