화성

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화성 매리너리스 협곡

성질	크기	지구 대비
태양과 떨어진 거리	2.28 x 108 km	1.52 AU
공전주기	686.98 일	1.881 년
반지름	3389.5 km	0.532 배
자전주기	24.623 hr	1.026 배
표면중력	3.71 m/s2	0.38 g
위성	2 개
탈출속도	약 초속 5km.	0.44배.

화성(火星, Mars)은 태양에서 네 번째로 가까운 행성(거리:2억 2,500만 km)이다. 이는 1.52AU에 해당한다.

지구에 비교적 가까운 물리적 특성으로 외계 생명체 존재의 주요 떡밥이었고 현재도 태양계의 행성 중 테라포밍하기 그나마 편한 편이기 때문에 우주 진출에서 달과 함께 손꼽히는 대상이다(표면 평균 온도는 -64도로 좀 낮지만 사람은 버틸 수 있을 정도) 그리고 1년은 687일 정도로 지구의 2년과 비슷하다.

2015년 9월 28일, NASA에서 "화성 표면에 간헐적으로 액체 상태의 소금물 개천이 흐른다는 결정적인 증거를 발견했다"는 공식 발표를 했다.

환경

지상 공기압은 지구 140분의 1로 매우 낮다. 따라서 하늘도 누렇게 들 떠 있으며, 이산화탄소가 96.5%로 다량 차지하지만 공기압이 낮아 열이 잘 빠져나가므로 일교차가 매우 크고 매우 춥다. 또한 근일점일 때는 태양으로부터 2억 700만km 떨어져 있지만, 원일점일 때는 2억 4800만km까지 멀어져 근일점과 원일점의 온도가 무려 20도나 차이가 난다.

근일점일 때 적도 지역은 낮은 공기압임에도 온실효과의 영향을 받는다. 따라서 한낮에는 최대 35도까지 올라간다. 밤에는 영하 30도까지 내려간다. 이때는 일교차가 65도 차이 난다. 다만 원일점일 때는 적도 지역은 한낮에 많이 올라가봤자 20도가 채 되지 않으며 밤에는 영하 67도까지 내려가 일교차가 87도나 차이나게 된다.

전체적으로 화성이 받는 태양 에너지가 줄어들어 밤에는 상층 한기가 표면에 더 영향을 주고, 동시에 복사냉각도 더 강해지기 때문에 원일점일 때는 근일점일 때에 비해 일교차도 극심해지고 더 추워진다.

또한, 같은 극지방이라도 원일점과 근일점일 때 드라이아이스의 면적도 차이가 난다. 안정된 얼음 드라이아이스는 태양열을 받아도 영하 125도 이하가 되면 안정점을 유지하는데 근일점일 때보다 원일점일 때 극관 면적이 더 넓어진다.

일교차로 인해 바람은 초속 10~100m로 강하지만 공기압은 낮아 산들바람과 같다.

구조

지각, 맨틀, 중심핵으로 구성되어 있다.

지각 두께는 50km이며,(지구는 35km이다) 맨틀은 지하 50km~1500km(지구는 2,960km인데... 얇다)까지 존재한다. 중심핵은 주로 철, 황, 니켈 등으로 이루어져 있으며 1500km 이하의 깊이부터 중심부까지다(지구의 외핵, 내핵을 합하면 2,500km 정도이다).

중심부 온도는 3500도(지구는 6700도)이며, 중심부는 녹아 있지만 압력에 비해 충분히 덜 뜨거워서 안정된 대류를 못 하고 있으며, 이로 인해 자기장이 형성되지 못하고 있다.

참고로 지구는 핵이 외핵과 내핵으로 나뉘어 있다. 그래도 그 둘을 합하면 화성 지름 3분의 1 정도다.

위성

포보스와 데이모스라는 작은 위성 두 개를 가지고 있다.

지구의 달과는 다르게 원형이 아닌 일그러진 형태를 가지고 있는데 소행성대에서 떨여저 나온 소행성들이 화성의 인력에 잡혀 위성이 된 것으로 추측이 된다. 긴 시간이 지나면 화성으로 추락하여 사라지거나 조석작용으로 파괴될 것이라고 예상된다.

데이모스는 100만 년 후 화성의 중력권을 벗어나 우주 공간으로 날아갈 것이다. 포보스는 지름이 겨우 23km,데이모스는 겨우 10km이다.(룩셈부르크,몰타랑 같은 수준의 넓이이다. 포보스:944km², 데이모스:415km²)

역사

현재 화성은 춥고 굉장히 황량하지만, 과거에는 액체 물도 존재했던 것으로 알려졌다. 화성은 자체 질량이 작아서 지구처럼 자신의 질량으로 인한 압력으로 스스로 내부의 열을 다량 생성할 수 없다. 따라서 방사성 동위 원소의 힘이 절대적으로 필요했었다.

화성도 지구와 같은 시기에 태어나 45억 2000만 년 전에 용암 바다가 굳고 지각이 형성되었다. 그리고 44억 6000만 년 전에 맨틀 분화를 완성하고 화산이 많이 형성되었다. 당시 화성 대기압은 지구 3배에 이르렀고 표면 온도도 평균 35도나 되었는데 화산 활동도 활발했으며, 자기장도 존재하여 공기가 빠져나가지 않았었다. 액체 상태의 산성물은 다량 존재하여 바다도 형성하였다. 당시 화성의 이러한 기후를 유지하게 해준 동위 원소는 146Sm과 244Pu이었다. 또한 습도도 90%에 육박하여 뜨거운 온도에 습한 기후였다.

40억 5천만 년 전까지는 화성이 어느 정도 기후가 안정되게 존재했다. 다만 146Sm과 244Pu이 고갈된 이 시기부터 화성의 중심핵은 불안정해지기 시작했다. 중심핵의 온도가 5000도 이하로 내려갔는데 이은 방사성 동위체의 고갈로 일정 온도 이하로 내려가게 되어 안정된 대류를 못 하게 되었다. 결국 자기장은 약화하기 시작하여 39억 년 전부터 태양풍이 화성 표면으로 들어오게 되었다.

불안정한 중심핵은 지질활동도 불안정하게 만들었다. 이러한 불안정한 지질활동으로 인해 올림푸스 화산 같은 엄청나게 높은 화산도 형성되었다. 35억 년 전에는 화성 대기압이 지구 절반으로 줄었으며 온도도 내려가 대기가 이전보다 태양풍으로 인해 빠져나가는 속도는 줄어들었지만 꽤 황량해지고 더는 액체 상태의 물도 존재하지 않게 되었다.

20억 년 전의 화성 환경은 지금과 비슷하게 되었으며, 그래도 6억 년 전까지는 그동안 불안정한 지질활동이라도 일어났지만, 중심핵이 더욱더 식게 되어 더는 지질활동도 일어나지 않게 되었다.

결국 이 상태로 현재까지 오게 되었으며 대기는 더 줄어들어, 현재는 지구 대기압 140분의 1까지 줄어들었다.