화성의 수수께끼 구름

 

Copyright W. Jaeschke

 

사진1> 수수께끼의 구름 구조(노란색 화살표)가 화성 테두리에서 발견된 것은 2012년 3월 20일이다.
이 관측은 천문학자 W.예쉬크(W. Jaeschke)에 의해 수행되었다.
사진에서 화성 북극은 아래쪽, 남극은 위쪽이다.

 
수수께끼의 화성구름이 과학자들을 당황하게 만들다.

화성 표면의 높은 고도까지 다다르고 있는 것으로 보이는 구름이 화성의 대기를 연구하고 있는 학자들을 동요시키고 있다.

2012년 3월과 4월 두 차례에 걸쳐, 아마추어 천문가들이 화성에서 발달하고 있는 명백히 구름과 같은 형태를 보고했다.
두 차례 모두 화성의 동일한 지역에서 발생했으며 이 구름들은 고도 250킬로미터까지 솟구쳐 오르고 있었다.
이와 비교해서 유사한 사례가 과거에 있었지만 그 고도는 100킬로미터를 넘지 않았었다.

네이처지에 실린 논문의 주저자인 스페인 바스코 대학 아구스틴 산체스-라베가(Agustin Sanchez-Lavega)의 소감은 다음과 같다.
"약 250킬로미터 고도에서는 대기와 우주간의 경계선은 매우 얇습니다. 그래서 이번에 보고된 구름은 정말 예상밖의 현상이죠."

 

Copyright W. Jaeschke and D. Parker

 

사진2> 상단 사진은 화성에서 수수께끼의 구름이 발생한 위치이다.(노란색 원)
이 사진들은 W. 예쉬크, D 파커 (Parker)에 의해 2012년 3월 21일 촬영된 구름의 다양한 형태 변화를 보여주고 있다.

이 구름들은 10시간이 채 되지 않는 시간에 발달했으며 발생지역은 가로 1000 x 500 킬로미터 너비이고 열흘간 지속적으로 목격되었으며 매일매일 그 형태에 변화가 있었다.
현재 화성궤도를 공전중인 우주선들은 현재 우주선이 향하고 있는 기하학적인 배열과 조명상태 등의 이유로 이 구름을 관측하지 못했다.

그러나 허블 우주망원경이 1995년과 1999년 사이에 촬영한 사진들과 아마추어 천문가들이 2001년부터 2014년에 걸쳐 촬영한 사진들을 통해 비록 고도 100킬로미터 정도밖에 되지 않지만 화성 가장자리에서 이따금씩 나타나는 구름의 모습을 드러낼 수 있었다.

그런데 이 사진들 중 1997년 5월 17일에 허블우주망원경이 촬영한 사진은 비정상적으로 높은 구름을 담고 있는데 이는 2012년 아마추어 천문가가 지목한 것과 유사한 것이었다.
과학자들은 현재 허블우주망원경의 데이터를 다른 아마추어 천문가들의 사진과 조합하여 이 구름의 본성과 발생원인을 결정하기 위한 작업을 계속하고 있다.

아구스틴의 설명은 다음과 같다.
"우리가 토론한 한가지 가설은 이 구름이 얼음과 이산화탄소 얼음 또는 먼지 알갱이로 이루어진 구름에 햇빛이 반사되면서 나타나는 현상이라는 것입니다.
그러나 이러한 가설이 가능하기 위해서는 이처럼 높은 고도에서 구름이 형성될 수 있다는  표준 대기 순환 모델에서 벗어나는 예외적인 상황이 필요하죠."
 
이번 연구논문의 공동저자인 ESA ESTEC의 연구원 안토니오 가르시아 무노츠(Antonio Garcia Munoz)의 설명은 다음과 같다.
"또다른 가설은 이것인 오로라 복사와 연관되어 있다는 것입니다. 이 위치에서는 이미 이전에도 오로라가 관측된바 있습니다.
이곳은 지각자기장에서 대규모 편차가 존재하는 곳으로 이미 알려진 지역과 연관되어 있죠."

이 흥미로운 높은 고도의 화성 구름에 대한 특성 및 발생에 대해서는 아직 무어라 판단할 수 있는 단계가 아니다.
2016년 발사가 예정되어 있는 ESA의 ExoMars Trace Gas Orbiter 가 화성에 도착하면 바로 이에 대한 추가 연구가 가능하게 될 것이다.

Copyright JPL/NASA/STScI

 

사진3> 1997년 5월 17일 허블우주망원경이 촬영한 사진에 보이는 수수께끼의 구름이다. 
비록 지역은 다르지만 그 형태는 2012년 아마추어 천문가가 촬영한 것과 동일한 형태이다.

출처 : ESA SPACE SIENCE 
         http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mystery_Mars_plume_baffles_scientists

      

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

 

 

원문>

Mystery Mars plume baffles scientists

16 February 2015

Plumes seen reaching high above the surface of Mars are causing a stir among scientists studying the atmosphere on the Red Planet.

On two separate occasions in March and April 2012, amateur astronomers reported definite plume-like features developing on the planet.

The plumes were seen rising to altitudes of over 250 km above the same region of Mars on both occasions. By comparison, similar features seen in the past have not exceeded 100 km.

“At about 250 km, the division between the atmosphere and outer space is very thin, so the reported plumes are extremely unexpected,” says Agustin Sanchez-Lavega of the Universidad del País Vasco in Spain, lead author of the paper reporting the results in the journal Nature.

 

The features developed in less than 10 hours, covering an area of up to 1000 x 500 km, and remained visible for around 10 days, changing their structure from day to day.

None of the spacecraft orbiting Mars saw the features because of their viewing geometries and illumination conditions at the time.

However, checking archived Hubble Space Telescope images taken between 1995 and 1999 and of databases of amateur images spanning 2001 to 2014 revealed occasional clouds at the limb of Mars, albeit usually only up to 100 km in altitude.

But one set of Hubble images from 17 May 1997 revealed an abnormally high plume, similar to that spotted by the amateur astronomers in 2012.

Scientists are now working on determining the nature and cause of the plumes by using the Hubble data in combination with the images taken by amateurs.

 

“One idea we’ve discussed is that the features are caused by a reflective cloud of water-ice, carbon dioxide-ice or dust particles, but this would require exceptional deviations from standard atmospheric circulation models to explain cloud formations at such high altitudes,” says Agustin.

“Another idea is that they are related to an auroral emission, and indeed auroras have been previously observed at these locations, linked to a known region on the surface where there is a large anomaly in the crustal magnetic field,” adds Antonio Garcia Munoz, a research fellow at ESA’s ESTEC and co-author of the study.

The jury is still out on the nature and genesis of these curious high-altitude martian plumes. Further insights should be possible following the arrival of ESA’s ExoMars Trace Gas Orbiter at the Red Planet, scheduled for launch in 2016.