화성

화성은 태양계의 4번째 행성이다. 표면 철의 산화로 붉은색을 띄고있어 불화자를 써서 화성 또는 형혹성이라 부르고 서양권에서는 로마 신화의 전쟁의 신 마르스의 이름을 따 Mars라 부른다. 영어에서 3월을 뜻하는 March도 여기서 따온 것이다. 지구와의 평균 거리는 7,800만 km이며 화성의 지름은 지구의 1/2 정도이다.

화성의 표면은 기본적으로 현무암으로 구성 되어져 있고 일부는 지구의 안산암과 같이 좀 더 이산화규소가 풍부하다는 이야기가가 있으나 이러한 관측은 규산염과 같은 유리의 존재를 통해서 설명될 수도 있기 때문에 결정적이지는 않다. 표면의 대부분은 산화철의 먼지로 덮여있으며 일시적이나마 물이 존재했다는 증거도 있다. 암염이나 침철석과 같이 대체로 물이 존재할 때 생성되는 광물이 발견되었기 때문이다.

화성 자체는 자기장은 없지만 과거 행성 표면의 일부는 자화된 적이 있음이 관측을 통해 밝혀졌다. 화성에서 발견된 자화의 흔적은 지구의 해양지각에서 발견되는 교대하는 띠 모양의 고지자기와 비교되었고 1999년에 발표 돼 2005년에 마스 글로벌 서베이어 관측 결과의 도움으로 재검토된 이론에서는 고지자기의 띠들은 과거에 있었던 화성의 판구조 활동의 증거일 수 있다. 극 이동(polar wandering)으로도 화성에서 발견된 고지자기를 설명할 수 있었다.

화성의 내부는 지구와 마찬가지로 화성은 밀도가 낮은 물질로 중첩된 고밀도 금속 중심부로 분화했다. 황화 철 황화핵 지구의 핵보다 가벼운 원소가 두 배더 풍부하다고 추측되고 있으며 중심부는 행성에서 많은 지각과 화산 형상을 형성한 규산염 맨틀에 둘러싸여 있지만 현재 휴면에 있는 것으로 보인다. 실리콘과 산소 외에 화성 지각에서 가장 풍부한 원소는 철, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘, 칼륨이 있다.

노아키안 시대는 노아키스 테라의 이름을 따서 붙여진 이름이다, 화성의 형성으로부터 38억~35억 년 전까지의 시대이다. 노아키안 시대의 표면은 많은 거대한 크레이터로 덮여 있는데 타르시스 벌지는 이 시대에 형성된 것으로 여겨진다. 이 시대의 후기에는 엄청난 양의 액체 물에 의한 홍수가 있었다고 예측된다.

헤스퍼리안 시대는 헤스퍼리안 평원으로부터 이름이 붙여졌는데 이는 35억 년 전부터 18억 년 전까지의 시대이다. 헤스퍼리안 시대의 화성에서는 넓은 용암대지가 형성되었다.

아마조니안 시대는 아마조니스 평원의 이름을 따서 붙여졌으며 18억 년 전부터 현재에 이르는 시대이다. 아마조니안 지역은 크레이터가 거의 없으나 상당한 변화가 있는 지형이다. 올림푸스 화산이 이 시대에 형성되었고 다른 지역에서 용암류가 형성되었다고 보고있다.

아주 오래전 화성은 태양풍을 막을 수 있을 만큼 충분히 강한 자기권을 가지고 있었으리라 생각하고 있다. 40억 년 전 화성의 다이나모가 멈추고 난 뒤 투자율이 높은 광물에 잔류자기가 남아있는 정도밖에는 자기장을 가지고 있지 않다. 이런 광물은 자연스럽게 시간에 지나면서 풍화되었기 때문에 현재는 남반구의 고지의 일부에서만 고지자기를 관측할 수 있다. 태양풍은 화성의 전리층에 직접 닿기 때문에 화성의 대기는 조금씩 벗겨져 나가고 있다고 여겨지나 아직 확실하지 않다. 마스 글로벌 서베이어와 마스 익스프레스는 화성이 지나간 자리에 남아있는 이온화된 대기의 입자를 탐지하였다.

매리너 4호가 1965년에 화성을 처음으로 근접 비행을 하기 전까지 과학계 안팎의 사람들은 화성에 대량의 물이 존재하리라고 기대하였다. 화성의 극지방에서 밝고 어두운 무늬가 주기적으로 변화한다는 사실 때문이었는데 1960년대 중반 이전까지 사람들은 농업을 위한 관개수로가 화성에 있으리라 기대하기까지 했다. 그러나 20세기 초·중반의 공상과학 작가들의 상상에 영향받은 것으로, 1950년대 이후의 탐사선에 의한 관측으로 화성 운하는 존재하지 않았음이 밝혀졌다.

물과 생명체의 발견에 대한 기대로 많은 탐사선들에 미생물을 찾기 위한 센서들이 탑재되어 화성에 보내게 된다. 화성에서는 다량의 얼음이 발견되었고, 생명체가 존재할 가능성도 있다고 생각했지만 화성 표면에서의 액체상태의 물은 낮은 대기압으로 인하여 존재 할 수 없다는 것이 밝혀졌다. 한편 화성의 극관은 물로 구성되어 있어 화성의 표면을 11m의 깊이로 뒤덮기에 충분히 많은 양이 존재한다. 2016년 나사는 화성 표면 안에 얼음이 존재할 것이라고 새로운 발표를 하였다.

화성의 자전 주기와 계절의 변화 주기는 지구와 비슷한데 화성에는 태양계에서 가장 높은 산인 올림푸스 화산이 있으며, 역시 태양계에서 가장 큰 계곡인 매리너스 협곡과 극관을 가지고 있다.

화성은 밤하늘에서 붉은 빛을 띄며 맨눈으로도 쉽게 관측이 된다. 겉보기 등급은 1.6 ~ 3.0등급이며 태양, 달, 금성, 목성 다음으로 하늘에서 가장 밝은 태양계의 천체로 알려져있다.

지금까지 인류는 다수의 로봇 탐사선을 화성에 보냈고 몇몇은 대단한 성과를 거두었지만 아쉽게도 탐사의 실패율은 매우 높았으며 실패 사례 중 몇은 명백한 기술적 결함에 따른 것이었지만, 많은 경우 실패의 이유를 찾을 수 없었다. 그래서 이런 사례는 지구-화성 "버뮤다 삼각지대" 혹은 화성탐사선을 먹고 사는 은하귀신라는 농담도 생굤다. 화성 로봇 탐사의 역사를 이해하기 위해서는 발사 시간대가 약 2년 남짓의 기간을 주기로 발생한다는 사실을 알아두어야 한다고 한다.

※ 동양의 옛날 기록에는 낮에 화성을 봤다는 내용이 있으나 검증해 본 결과 금성의 착오였으며 화성을 낮에 맨 눈으로 본다는 것은 불가능한 일이다.펀