붉은 행성, 화성

붉은 행성인 화성은 고대부터 인류에게 알려져 왔다. 화성은 수십 건의 우주 임무의 목적지였다. 다들 알겠지만 과학선생님께서 틀어주셨던 영화였을 것이다. 인터스텔라, 마션은 나에게 가장 인상깊은 영화였다.

 

화성

 

화성 특징

행성 유형: 지구형
반경: 3,396 km
지구로부터의 평균 거리: 2억 2500만km
표면 온도: −143°C - 35°C
태양일 주기: 24시간 39분 35초
항성일 주기: 24시간 37분 22초
일 년 주기: 686.98지구일
나이: 45억 3 천만년
이름의 유래: 로마 신화의 전쟁의 신

화성은 태양계에서 두 번째로 작은 행성이다.

화성 크기

화성의 지름은 6,792km이다. 적도 주위의 행성의 둘레는 21,326km이다. 따라서 시속 약 100km의 속도로 이동하면 행성의 적도를 한 바퀴 도는 데 약 9일이 걸린다.

화성이 지구보다 큰가?

아니다. 화성의 지름은 지구 지름 12,742km의 절반에 불과하다. 또한 화성은 지름이 3,474km인 달보다 2배 정도 더 크다.

화성 궤도와 자전주기

태양계의 모든 행성에는 고유한 공전 주기(1년의 길이를 결정함)와 자전 주기(낮과 밤의 길이를 결정함)가 있다. 화성이 얼마나 빨리 태양 주위를 돌며 축을 중심으로 회전하는지 살펴보자.

화성의 1년은 지구의 몇 년인가?

화성은 지구보다 태양에서 더 멀리 떨어져 있기 때문에 이 붉은 행성이 태양 주위를 한 바퀴 도는 데 더 오랜 시간이 걸린다. 화성에서의 1년은 약 687지구일 동안 지속되며 이는 1.88지구 년이다.

화성의 하루는 얼마나 되는가?

화성은 지구와 거의 같은 속도로 자전한다. 이러한 이유로 이 두 행성의 하루 주기는 매우 유사하다. 화성의 하루(솔이라고 함)는 24시간 39분으로 지구에서의 하루보다 39분 더 길다.

화성에 계절이 있는가?

아시다시피 계절은 행성의 자전축이 기울어져 발생한다. 화성의 축 기울기는 지구의 축 기울기와 매우 유사하다. 화성은 25.2° 기울어져 있지만 지구의 축 기울기는 약 23.5°이다. 이러한 이유로 화성은 봄, 여름, 가을, 겨울의 뚜렷한 4계절이 있다. 그러나 화성의 각 계절은 지구보다 약 2배 더 오래 지속된다. 화성이 태양 주위를 한 바퀴 도는 데 2지구 년이 걸리기 때문이다. 봄,가을은 좋은데 여름이 2배가 될것을 생각하니 마냥 좋지만은 않은듯하다. 생각해보니 화성엔 모기가 없구나.

화성까지의 거리

화성은 태양의 네 번째 행성이며 지구에서 가장 가까운 두 이웃 중 하나이다(다른 하나는 금성).


지구에서 화성까지의 거리는 얼마인가?

화성과 우리 행성 사이의 거리는 끊임없이 변화하고 있다. 화성과 지구 사이의 가장 먼 거리는 4억 100만km이다. 두 행성이 서로 도달할 수 있는 가장 가까운 거리는 5,460만km이다. 그러나 이렇게 가까운 접근은 한 번도 발생 기록에 없다. 화성과 지구 사이의 가장 근접한 접근은 거의 6만 년 동안 두 천체가 서로 5,570만 km 떨어져 있던 2003년에 발생했다.

화성까지 가려면 얼마나 걸리는가?

화성 여행 기간은 여행을 언제 하느냐에 따라 다르다. 화성에 우주선을 발사하기에 가장 좋은 시기는 화성이 지구에 가장 가까워지기 약 3개월 전이다. 이러한 순간은 화성의 반대 면을 중심으로 약 2년마다 발생한다. NASA에 따르면 화성까지 여행하는 데 평균 약 9개월이 걸린다. 영화"마션"의 내용이 생각나는 부분이다.

화성으로 가는 가장 빠른 두 번의 여행은 매리너 6호(5개월)와 매리너 7호(4개월)에 의해 이루어졌다. 그러나 이 두 우주선은 화성의 플라이바이를 수행했기 때문에 궤도선, 착륙선, 탐사선처럼 속도를 늦출 필요가 없었다. 가장 최근에 화성에 착륙한 탐사선 퍼서비어런스는 약 7개월 만에 행성에 도달했다.

화성 탐사

지구의 가까운 이웃인 화성은 수많은 우주 임무의 목적지였다. 1960년 이래로 약 50건의 임무가 이 붉은 행성에 보내졌지만 그중 절반만 성공했다. 가장 중요한 것들을 살펴보겠다.

NASA의 매리너 9는 1971년 화성 궤도에 진입하여 다른 행성을 도는 최초의 우주선이 되었다. 매리너 9호는 화성 표면의 85%를 매핑하고 7,000개 이상의 이미지를 지구로 보냈다.

화성 표면에 도달한 최초의 인공 물체는 매리너 9호와 같은 해에 발사된 소련의 마스 2호였다. 불행하게도 마스 2호가 화성에 접근하는 속도는 너무 빨랐다. 결과적으로 하강 시스템이 오작동하고 우주선이 붉은 행성의 표면에 충돌하고 말았다.

화성에 성공적으로 착륙한 최초의 우주선은 NASA의 바이킹 1호였다. 이 우주선은 1976년부터 1982년까지 이 행성에서 작동했으며 57,000개 이상의 이미지를 보냈다.

패스파인더 임무의 일환으로 1997년 화성에 도착한 NASA의 소저너는 다른 행성에서 작업한 최초의 탐사로봇이 되었다. 소저너 로버는 83솔 동안 작동하여 과학적 측정을 수행하고 사진을 찍었다.


NASA의 쌍둥이 탐사선 스피릿과 오퍼튜니티는 2004년에 이 붉은 행성에 도달했다. 이 탐사선은 행성의 기후 역사를 연구하고 과거 물 활동의 증거를 찾는 임무를 받았다. 원래 이 임무는 90일 동안 지속되도록 계획되었다. 그러나 두 로버 모두 계획된 임무 기한을 수년 동안이나 연장했다. 스피릿은 2010년까지 운영되었고 오퍼튜니티는 2018년에만 작동을 중단했다. 한때 화성에서 물의 흔적이 발견되었다고 난리났던 적이 생각난다.

2012년, NASA의 탐사선 큐리오시티가 화성의 게일 분화구에 도착했다. 이 탐사선은 화성의 기후와 지질을 조사한 결과 화성이 한때 미생물이 살기에 좋은 조건을 가지고 있었다는 사실을 알아냈다. 큐리오시티는 화성에서 3천 솔 이상 활동했다. 2021년 현재 이 로버는 여전히 작동 중이다.

2021년 중국은 톈원-1 임무의 일환으로 첫 번째 우주선을 화성에 착륙시키는 데 성공했다. 주룽이라는 이름의 탐사선은 NASA가 화성에서 발사하지 않은 최초의 우주선이 되었다.

또한 2021년에는 NASA의 퍼서비어런스 로버가 이 붉은 행성에 착륙했다. 이 로버 외에도 인제뉴어티라는 헬리콥터도 임무에 참여했다. 2021년 4월 19일, 인제뉴어티는 다른 행성에서 처음으로 동력이 공급되고 제어되는 비행을 수행했다.

 

참 많이도 보냈다..

화성 물질

다른 세 개의 지구형 행성(수성, 금성, 지구)과 마찬가지로 화성도 암석 천체이다. 

 

지구형 행성: terrestrial planet은 태양계에서 규산염 따위로 된 암석이나 금속 등 고체 상태의 물질을 주성분으로 하는 행성을 말한다. 수성, 금성, 지구, 화성이 이에 해당한다. 목성형 행성보다 안쪽 궤도에 있으며, 크기 또한 상대적으로 작다.

 

목성형 행성은 글로 다루었으니 확인해보길 바란다.

화성 형성

화성은 다른 태양계 행성과 함께 형성되었다. 약 45억 년 전, 성간 가스와 먼지로 이루어진 거대한 구름이 자체 중력에 의해 붕괴하여 원시 행성 원반으로 납작해졌다. 화성과 다른 암석 행성들은 이 원반의 안쪽 부분에서 형성되었고 가스 거인들은 젊은 태양계의 바깥쪽 지역에 정착했다.

화성 구조

화성에는 중심핵, 맨틀, 지각이 있다. 이 붉은 행성의 핵은 철, 니켈, 황으로 이루어져 있다. 이 핵은 암석 맨틀과 철, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘 및 칼륨으로 구성된 지각으로 둘러싸여 있다.

화성 표면

화성의 표면은 주로 현무암으로 구성되어 있다. 화성 토양에 산화철이 널리 퍼져 있어 행성이 뚜렷한 붉은 색을 띤다.

이 붉은 행성은 계곡, 사막, 산, 그리고 극지방의 만년설까지 우리 행성과 유사한 많은 표면적 특징을 가지고 있다. 화성이 과거에 물이 많은 행성이었다는 것을 암시하는 이전의 삼각주도 있다. 

 

화성 대기
화성의 대기는 지구보다 훨씬 얇다. 화성의 대기는 주로 이산화탄소(95%)로 구성된 반면, 우리 행성의 대기는 질소와 산소가 풍부하다. 따라서 인간은 화성에서 숨을 쉴 수 없을 것이다.

그러나 2021년 4월 나사의 로버 퍼서비어런스는 화성 대기의 일부를 성공적으로 산소로 전환했다. 미래에 이 기술은 우주 비행사에게 숨을 쉴 수 있는 공기를 제공할 것이다.

화성에 달이 있는가?

화성에는 포보스와 데이모스의 두 개의 달이 있다. 한번 다룬적이 있다. 둘 다 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견되었다. 화성의 달은 태양계에서 가장 작은 달 중 하나이다. 참고로 지구의 달은 지름이 화성의 달인 포보스보다 100배 이상 크다. 우리의 달과 마찬가지로 포보스와 데이모스는 자신들의 행성에 고정되어 있으며 항상 한쪽 면만 보여준다.