5월 2일 새벽 직전, 지구에서 2억 4천만 킬로미터 떨어진 곳에 있는 카메라는 거의 지구와 같은 순간을 포착했습니다. 구름이 거대한 산의 측면을 감싸고 있고, 그 위로 정상이 도전적으로 찌르고 있는 모습이었습니다. 그러나 이것은 지구와는 아무런 관련이 없습니다. 그 산은 화성 주변 궤도에서 본 태양계에서 가장 높은 화산 중 하나인 아르시아 몬스(Arsia Mons)였습니다.
NASA의 마스 오디세이(Mars Odyssey) 궤도선이 포착한 이 이미지는 최초의 사진입니다. 이른 아침 물 얼음 구름 바다 위로 우뚝 솟은 지평선에 보이는 붉은 행성의 화산입니다. 이는 히말라야 안개를 뚫고 에베레스트가 솟아오르는 모습을 화성에서 보는 것과 비슷하지만, 그 규모는 지구의 가장 높은 봉우리조차 왜소해 보일 정도입니다.
궤도선의 카메라 운영을 이끌고 있는 애리조나 주립대학교의 조나단 힐(Jonathon Hill)은 "우리는 이른 아침 구름 위로 정상이 솟아오르는 것을 볼 수 있기를 바라면서 아르시아 몬스를 선택했습니다"라고 말했습니다. "그리고 실망시키지 않았습니다."
NASA의 2001년 마스 오디세이 궤도선은 고대 화성의 화산인 아르시아 몬스(Arsia Mons)의 사진을 포착했으며, 우주선은 여기에 녹색 안개로 나타나는 붉은 행성의 대기를 연구하고 있었습니다. 출처:NASA/JPL-Caltech/ASU먼 세계의 일출
아르시아 몬스(Arsia Mons)의 높이는 거의 20km에 달합니다. 이는 해저에서 정상까지 지구에서 가장 큰 화산인 마우나 로아(Mauna Loa) 높이의 두 배 이상입니다. 이곳은 태양계에서 가장 높은 화산인 올림푸스 몬스가 있는 광대한 화산 고원인 화성의 타르시스 지역에 위치하고 있습니다. Pavonis Mons 및 Ascraeus Mons와 함께 Arsia Mons는 지각의 행성 균열을 따라 정렬된 거대한 화산 사슬을 형성합니다.
이 이미지를 그토록 눈에 띄게 만드는 것은 유리한 지점입니다. Odyssey는 위에서 내려다보는 대신 궤도에서 90도 회전하여 화성의 가장자리인 화성의 가장자리를 바라보았습니다. 이는 2001년부터 우주에 있었음에도 불구하고 궤도선이 2023년에야 성능을 발휘하기 시작한 움직임입니다.
이 특별한 사진은 화성이 태양으로부터 가장 먼 지점, 즉 원일점이라는 단계에 있을 때 녹색 구름(이산화탄소가 아닌 얼음)의 연무를 배경으로 아르시아 몬스의 실루엣을 보여줍니다. . 이 기간 동안 기온이 낮아지면 적도 주위에 넓은 구름 띠가 소용돌이치게 됩니다. 이 원점 구름대 은 잘 알려진 화성의 특징이지만 지금까지 과학자들은 이 각도에서 산 정상이 솟아오르는 것을 본 적이 없습니다.
NASA의 고다드 우주비행센터(Goddard Space Flight Center)의 행성 과학자인 마이클 D. 스미스(Michael D. Smith)는 “우리는 이 지평선 이미지에서 정말 중요한 계절적 차이를 보고 있습니다.”라고 말했습니다. “화성의 대기가 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지에 대한 새로운 단서를 제공하고 있습니다.”
이 현상은 과학적으로 유용합니다. 차가운 공기가 화산의 경사면 위로 밀려 올라가 팽창하고 냉각될 때 물얼음 구름이 형성됩니다. 원일점 동안 구름이 두꺼워지면서 화성의 대기가 지형과 어떻게 상호 작용하는지를 드러냅니다.
화성의 변화하는 하늘을 보는 눈
Mars Odyssey는 거의 25년 동안 조용히 작업해 왔으며 다른 행성 주변에서 가장 오랫동안 수행된 임무가 되었습니다. 원래 화성의 화학 원소와 광물 지도를 작성하기 위해 시작된 이 장치는 이후 대기 관찰자, 지질학자, 그리고 이제 THEMIS 카메라 덕분에 우주 사진 작가로 발전했습니다.
Thermal Emission Imaging System의 약자인 THEMIS는 가시광선과 적외선을 모두 포착합니다. 적외선 기능은 과학자들이 지하 얼음을 찾는 데 도움이 됩니다. 얼음은 물, 산소, 심지어 연료까지 제공할 수 있기 때문에 미래의 승무원 임무에 중요한 정보입니다.
대기 연구 외에도 Odyssey의 카메라는 화성의 작은 달인 포보스와 데이모스를 이미지화하고 먼지와 구름 형성의 계절적 변화를 관찰할 수 있습니다. 아르시아 몬스(Arsia Mons)의 이 특별한 이미지는 우주선이 만든 네 번째 "사지" 관측입니다.
Arsia Mons는 Tharsis Montes를 구성하는 세 개의 화산 중 최남단에 있으며, 잘린 화성의 지형도 중앙에 표시되어 있습니다. 태양계에서 가장 큰 화산인 올림푸스 몬스가 왼쪽 상단에 있습니다. 출처:NASA/JPL-Caltech 이 지역을 연구하는 ESA의 Mars Express 임무는 Arsia Mons의 측면에서 극적인 붕괴 영역을 드러냈습니다. 깊이가 최대 2km에 달하는 이 구덩이는 화산 아래의 방에서 용암이 흘러나오면서 형성되었습니다. 일단 속이 비워지면 이 공간은 표면 암석의 무게로 무너져 들쭉날쭉한 흉터를 남겼습니다.
차세대 화성 임무를 계획하는 과학자와 엔지니어에게 이러한 이미지는 단순한 아름다운 사진 그 이상입니다. 지구의 날씨, 구름 형성, 계절 변화를 이해하면 미래의 탐사 로봇이나 사람을 착륙시킬 장소와 시기에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.
