화성의 물이 어떻게 화성의 지형을 형성시켰는지에 대한 단서를 찾아내다.

 

Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

 

사진> 큐리오시티호에 의해 2014년 8월 7일 촬영된, 고른 분포 양상을 보이는 이 퇴적암의 사진은 호수에 물이 흘러든 지점으로부터 그리 멀지않은 호수 바닥에 퇴적된 물질들의 전형적인 패턴을 보여주고 있다.

 

화성의 물이 어떻게 화성의 지형을 형성시켰는지에 대한 단서를 찾아내다.

 

NASA 큐리오시티호를 통한 관측 결과는 화성의 샤프산이 수천만년에 걸쳐 거대한 호수 바닥에 퇴적물이 쌓인 결과로 형성되었음을 알려주고 있다.

게일 크레이터에서 큐리오시티의 발견에 대한 분석 결과는 고대의 화성 전역에서 오랜시간에 걸쳐 호수들이 만들어질 수 있을만한 기후를 유지하고 있었음을 말해주고 있다.

 

NASA 제트추진 연구소의 큐리오시티호 프로젝트 과학자인 아슈윈 바사바다(Ashwin Vasavada)의 설명은 다음과 같다.
"만약 샤프산에 대한 우리의 가설을 견지한다면, 화성에서 따뜻하고 습기가 존재하는 상황이 일시적이거나 국부적인 현상이라거나, 오직 지하에서만 그러한 일들이 가능했다는 생각은 도전을 받는 상황이 됩니다.
보다 급진적인 설명으로서 화성은 과거에 두꺼운 대기를 가지고 있었고, 화성 전역에서 어느점 이상의 온도를 유지했을 거라고 말할 수 있습니다.
그러나 아직까지 어떻게 그런 대기환경이 존재했는지에 대해서는 아무도 알지 못하는 상황이죠."
 

왜 층상구조를 보이는 산이 크레이터에 자리잡고 있는가는 과학자들에게는 도전적인 질문이 되어왔다.

 

샤프산의 높이는 약 5킬로미터이며 산 밑둥의 측면에는 수백개의 암석층이 노출되어 있다.

호수와 강, 바람에 의한 퇴적층이 교차로 나타나고 있는 이 암석층은 지금까지 예상보다도 훨씬 대규모로, 훨씬 오랫동안 화성의 호수가 증발과 다시 차오르는 현상이 반복되었음을 증언해주고 있다.

 

캘리포니아 기술 연구소의 큐리오시티 프로젝트 과학자인 존 그로칭거(John Grotzinger )의 설명은 다음과 같다.

"우리는 샤프산의 미스테리를 풀기위한 전진을 계속하고 있습니다.
지금 이 산이 위치하고 있는 곳은 한때는 일련의 호수들이 존재하고 있는 곳이었을 겁니다."

 

현재 큐리오시티호는 샤프 산 150미터 지점에서 머레이 누층(the Murray formation)이라는 이름의 암석지역에 대한 관측을 계속하고 있다.

 

강이 모래와 점토를 호수로 운반하여 강어귀에 퇴적물들이 쌓이면서 삼각주를 형성하는 것은 지구의 강어귀에서도 일반적으로 발견되는 현상이다.

이러한 활동은 반복적으로 발생한다.

 

그로칭거의 설명은 다음과 같다.

"이 호수에서 반복적으로 발생한 이러한 사건이 대단한 점은 매순간마다 환경이 어떻게 작용했는지를 말해줄 수 있는 또다른 실험대상이 된다는 점입니다.
큐리오시티호가 샤프산에서 점점 높이 올라갈수록 우리는 화성의 대기와 물과 퇴적물들이 어떻게 상호작용을 일으켰는지에 대한 패턴을 연속적으로 실험할 수 있게 될 겁이고, 이를 통해 이 호수에서 오랜동안 화학적 조성의 변화가 어떻게 나타났는지를 볼 수 있을 겁니다.
이 가설은 우리가 지금까지 관측한 바에 의해 지지받고 있으며 향후의 실험을 위한 윤곽을 제공해주고 있습니다."

 

크레이터가 최소한 수백미터 높이까지 채워지고 나서 퇴적물들은 바위로 굳어졌고, 이러한 층층이 쌓인 퇴적물들이 오랜동안에 걸쳐 바람에 의해 깎여나가면서 산의 형상을 갖추게 되었고, 크레이터 경계사이에서 오늘날 산의 모서리를 형성하게 된 것이다.

 

큐리오시티호는 2012년 착륙지점으로부터 8킬로미터를 움직여 현재 샤프산의 기저부에서 작업을 수행중이며, 호수가 많았던 시기에 크레이터의 바닥면의 형태 변화에 대한 단서를 찾아냈다.

 

큐리오시티 과학팀의 일원인 런던 황립 대학의 산지브 굽타(Sanjeev Gupta)의 설명은 다음과 같다.

"우리는 또 하나의 소규모의 고대 델타 지형을 암시하는 퇴적암들을 발견했습니다.
큐리오시티호는 강들이 존재하던 지역을 가로질러 호수가 주로 존재하는 지역으로 이동한 것입니다."

 

화성에서 수행된 여러 탐사 임무들에서 고대 화성이 습기를 가진 환경을 가지고 있었음을 말해주는 이전의 증거에도 불구하고 화성 표면에 물이 안정적으로 존재할 수 있었을만큼 오랫동안 따뜻한 기후를 생성했을만한 화성의 고대 기후 모델 수립 작업은 아직 진행중에 있다.

 

NASA의 화성 과학 연구 프로젝트는 큐리오시티호를 이용하여 고대에 생명체의 서식이 가능했을만한 환경과 수백만년에 걸친 화성 환경의 주요한 변화를 측정하고 있다.

이 프로젝트는 NASA에서 계속 추진중인 화성 탐사 업무의 일환이며 2030년대 화성의 유인탐사 업무를 준비하는 것이기도 하다.  

 

워싱턴에 본부를 두고 있는 NASA 화성 탐사 프로그램의 수석 과학자인 마이클 메이어(Michael Meyer)의 소감은 다음과 같다.

"샤프 산이 어떻게 형성되었는지를 분석함으로써 얻게 되는 화성의 환경적 변화에 대한 우리의 지식은  화성에서 생명의 흔적을 찾아내고자 하는 향후 임무를 계획하는데 도움을 줄 것입니다."

 

* 출처 : NASA Solar System Exploration 2014년 12월 8일 News Release
           http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=48487          

 

참고 : 다양한 화성의 풍경 등, 화성에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다. 
            https://big-crunch.tistory.com/12346937

 

 

원문>

NASA's Curiosity Rover Finds Clues to How Water Helped Shape Martian Landscape

8 Dec 2014

 

(Source: NASA/JPL)

Observations by NASA's Curiosity Rover indicate Mars' Mount Sharp was built by sediments deposited in a large lake bed over tens of millions of years.

This interpretation of Curiosity's finds in Gale Crater suggests ancient Mars maintained a climate that could have produced long-lasting lakes at many locations on the Red Planet.

"If our hypothesis for Mount Sharp holds up, it challenges the notion that warm and wet conditions were transient, local, or only underground on Mars," said Ashwin Vasavada, Curiosity deputy project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California. "A more radical explanation is that Mars' ancient, thicker atmosphere raised temperatures above freezing globally, but so far we don't know how the atmosphere did that."

Why this layered mountain sits in a crater has been a challenging question for researchers. Mount Sharp stands about 3 miles (5 kilometers) tall, its lower flanks exposing hundreds of rock layers. The rock layers - alternating between lake, river and wind deposits -- bear witness to the repeated filling and evaporation of a Martian lake much larger and longer-lasting than any previously examined close-up.

"We are making headway in solving the mystery of Mount Sharp," said Curiosity Project Scientist John Grotzinger of the California Institute of Technology in Pasadena. "Where there's now a mountain, there may have once been a series of lakes."

Curiosity currently is investigating the lowest sedimentary layers of Mount Sharp, a section of rock 500 feet (150 meters) high, dubbed the Murray formation. Rivers carried sand and silt to the lake, depositing the sediments at the mouth of the river to form deltas similar to those found at river mouths on Earth. This cycle occurred over and over again.

"The great thing about a lake that occurs repeatedly, over and over, is that each time it comes back it is another experiment to tell you how the environment works," Grotzinger said. "As Curiosity climbs higher on Mount Sharp, we will have a series of experiments to show patterns in how the atmosphere and the water and the sediments interact. We may see how the chemistry changed in the lakes over time. This is a hypothesis supported by what we have observed so far, providing a framework for testing in the coming year."

After the crater filled to a height of at least a few hundred yards, or meters, and the sediments hardened into rock, the accumulated layers of sediment were sculpted over time into a mountainous shape by wind erosion that carved away the material between the crater perimeter and what is now the edge of the mountain.

On the 5-mile (8-kilometer) journey from Curiosity's 2012 landing site to its current work site at the base of Mount Sharp, the rover uncovered clues about the changing shape of the crater floor during the era of lakes.

"We found sedimentary rocks suggestive of small, ancient deltas stacked on top of one another," said Curiosity science team member Sanjeev Gupta of Imperial College in London. "Curiosity crossed a boundary from an environment dominated by rivers to an environment dominated by lakes."

Despite earlier evidence from several Mars missions that pointed to wet environments on ancient Mars, modeling of the ancient climate has yet to identify the conditions that could have produced long periods warm enough for stable water on the surface.

NASA's Mars Science Laboratory Project uses Curiosity to assess ancient, potentially habitable environments and the significant changes the Martian environment has experienced over millions of years. This project is one element of NASA's ongoing Mars research and preparation for a human mission to the planet in the 2030s.

"Knowledge we're gaining about Mars' environmental evolution by deciphering how Mount Sharp formed will also help guide plans for future missions to seek signs of Martian life," said Michael Meyer, lead scientist for NASA's Mars Exploration Program at the agency's headquarters in Washington.

JPL, managed by Caltech, built the rover and manages the project for NASA's Science Mission Directorate in Washington.

For more information about Curiosity, visit:

http://www.nasa.gov/msl

 

and

 

http://mars.jpl.nasa.gov/msl/

 

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Guy Webster
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-6278
guy.webster@jpl.nasa.gov

Dwayne Brown
NASA Headquarters, Washington
202-358-1726
dwayne.c.brown@nasa.gov

2014-319