NASA의 탐사기 오디세이가 촬영한 마리넬리스 협곡 ( Handout/Getty Images North America/Getty Images )

유럽 ??우주국(European Space Agency)의 엑소마스(ExoMars) 궤도선은 태양계에서 알려진 화성의 마리넬리스 협곡(Valles Marineris)에서 "상당한 양의 물"을 발견했다.

화성의 마리넬리스 협곡의 심장부에 물이 있다는 증거는 화성 이 한때 생명체가 살았던 곳이거나 생명체가 여전히 존재할 수 있다는 단서가 될 수 있다고 CNN 및 과학전문 외신들이 보도했다.

이 계곡은 미국 그랜드캐니언에 비해 전체 길이 10배, 깊이 5배, 폭 20배의 크기다. 물은 이 계곡 아래에 위치하고, 탐사기에 탑재된 고분해능 에피서멀 중성자 검출기 "FREND"에 의해 검출되었다. 연구원들에 따르면 15,830평방마일(41,000평방킬로미터) 지역의 표면에 가까운 물질의 40%가 얼음일 수 있다고 추정했다.

TGO(Trace Gas Orbiter)의 FREND(Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector) 기기에서 다시 전송된 데이터에 따르면 네덜란드 크기 지역인 Candor Chaos라는 사이트에서 산소 와 함께 물을 구성 하는 수소 농도가 비정상적으로 높다는 것을 발견했다.

이 기기는 화성 지표 아래 약 1미터에 있는 수소의 분포를 조사할 수 있다. 화성 물의 대부분은 극지방에 존재하며 얼음으로 굳어진 상태에 있다. 마리넬리스 협곡은 적도 바로 남쪽에 위치하기 때문에 물이 얼음 상태로 유지될 정도로 기온이 떨어지는 것은 보통 없다.

관측 내용은 2018년 5월부터 21년 2월에 걸쳐 탐사기가 수집했다. 화성에서는 이전에 다른 탐사기가 지표 바로 아래를 조사한 결과 모래 먼지 아래에 소량의 물이 검출된 적도 있다.

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공동 저자인 러시아 과학 아카데미 우주 연구소의 'Alexey Malakhov'박사는 성명을 통해 "이것은 지속적인 저온 때문에 건조한 토양 아래에 얼음이 영구적으로 존재하는 지구의 영구 동토층 지역과 매우 흡사하다."고 밝혔다.

연구의 주저자인 Igor Mitrofanov 박사는 만약 검출된 수소가 실제로 산소와 결합하여 물 분자를 형성한다면, "이 지역의 표면 근처 물질의 40%가 물인 것으로 보인다."

태양계에서 알려진 가장 큰 협곡인 Valles Marineris. Candor Chasma는 바로 북쪽으로 연결되는 골자기 입니다.(사진=ESA/DLR/FU 베를린(G. Neukum))

Valles Marineris 협곡은 화성 표면의 거대한 지각 균열로 바람과 아마도 물의 침식에 의해 매끄럽고 넓어졌습니다. 협곡의 길이는 4,000km, 깊이는 8km로 애리조나의 그랜드 캐년보다 10배 길고 5배 더 깊다.

TGO의 FREND 기기를 사용하면 2018년부터 붉은 행성을 돌고 있는 궤도선이 화성 표면 또는 바로 아래에서 방출되는 중성자를 감지하여 물의 단서를 스캔할 수 있다.

우주선 이라고 하는 에너지 입자 가 화성의 토양에 충돌 할 때 중성자가 형성됨에 따라 , 건조한 표면은 젖은 표면보다 더 많은 중성자를 방출하여 팀이 생성하는 중성자의 수를 보고 표면에 있는 물의 양을 계산할 수 있다. 이 방법을 사용하면 TGO가 화성 표면 아래 1미터(3.28피트)까지 물을 감지할 수 있다.

Mitrofanov는 "TGO를 사용하면 이 먼지가 많은 층 아래 1m 아래를 내려다보고 화성 표면 아래에서 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 볼 수 있으며 결정적으로 이전 장비로는 감지할 수 없었던 수분이 풍부한 '오아시스'를 찾을 수 있습니다"라고 말했다.

Malakhov박사는 연구원들이 발견한 물의 유형(얼음의 얼음 또는 토양의 미네랄에 화학적으로 결합되었는지 여부)을 식별하기 전에 더 많은 관찰이 필요합니다. 그러나 이 지역의 표면에 가까운 물질의 대부분이 물처럼 보인다는 점을 감안할 때 "전반적으로 우리는 이 물이 얼음 형태로 존재할 가능성이 더 높다고 생각합니다"라고 말했다.

ESA와 러시아 우주국인 Roscosmos의 공동 작업의 일환으로 완료된 연구는 과학지 '이카로스'(Icarus) 저널 2022년 3월호에 게재될 예정이며 11월 19일 온라인에 게재되었다.