이미지 크레디트 : NASA / JPL
MER 로버의 정신과 기회는 현재 화성 표면을 여행하고 있으며 지구상에서 가장 큰 사막보다 지리 건조기를 탐험하고 있습니다. 화성 표면 아래에 극지방의 얼음 모자와 의심되는 액체 물 주머니에도 불구하고, 화성의 물량은 지구의 광대 한 물 매장지에 비해 작은 술에 지나지 않습니다. 화성은 왜 너무 건조합니까?
우리 태양계의 내부 행성 인 화성, 지구, 금성 및 수은은 초기에 태양 주위를 돌면서 작은 바위와 먼지가 쌓여 형성되었습니다. 지구와 화성이 같은 스타 더스트로 만들어 졌다면, 그들은 거의 같은 비율의 물로 태어 났을 것입니다.
많은 과학자들은 화성이 한때 매우 물이 났지만 행성의 질량이 낮아서 대양을 잃었다 고 생각합니다. 이것은 얇은 대기와 결합하여 화성의 대부분의 물이 우주로 증발 할 수있게했습니다.
그러나 애리조나 대학교의 달과 행성 실험실의 Jonathan Lunine의 연구에 따르면, 붉은 행성은 처음부터 건조했습니다.
2003 년 Icarus 저널에 동료 John Chambers, Alessandro Morbidelli 및 Laurie Leshin과 함께 쓴 Lunine은 화성은 원래 행성의 배아라고 말했다. 본질적으로, 행성 배아는 수성 또는 화성만큼 거대 할 수있는 매우 큰 소행성입니다. 이 화성 전 배아는 당시 태양계에 더 널리 퍼져있는 소행성대에 있었으며 태양으로부터 0.5 ~ 4 AU로 퍼졌다. 오늘날 주요 소행성대는 대략 2 ~ 4 AU이며 화성 (1.5 AU)과 목성 (5.2 AU) 사이에 있습니다.
루니 네는 화성은 작은 소행성과 혜성의 축적으로 현재 크기로 성장했다고 말한다. 그는 더 큰 지구는 비교할 때 주로 큰 행성 배아가 서로 충돌하여 형성되었다고 말합니다.
Lunine은“행성으로 화성은 거대한 소행성에 영향을받지 않았지만 지구는 운이 좋거나 비 운행적인 보행자였다”고 말했다. "그러나 화성은 너무 작아서 훨씬 작은 몸에 충격을 받았습니다."
지구는 현재 1AU에서 태양을 공전합니다. 루닌은이 궤도의 행성 배아는 물이 많지 않았을 것이라고 말했다. 태양의 진화 초기에 행성이 형성되는 동안 젊은 별을 둘러싼 먼지가 많은 원반은 매우 뜨겁습니다. 이 디스크에서 1 AU의 수분 함유 화합물이 형성되지 않았을 것입니다.
화성은 지구보다 태양에서 멀리 떨어져 있고 소행성 벨트의 더 차갑고 "촉촉한"지역에 더 가깝기 때문에 화성은 더 많은 물로 태어 났을 것입니다. 그러나 Lunine은 화성은 아마도 지구 해양의 6 ~ 27 %만을 획득했을 것이라고 말했다 (1 지구 해양 = 1.5? 1021 kg).
지구를 구성하는 행성 배아 중 일부가 물로 포화 되었기 때문입니다. 지구를 형성 한 배아의 90 %가 1AU 지역에서 왔으며 따라서 건조한 반면 10 %는 2.5AU 이상에서 나왔습니다. 이 거리에서 오는 배아는 물이 많이 있었을 것입니다. 이 거리에서 나오는 작은 소행성은 지구의 물 공급에도 기여했을 것입니다. Lunine은 지구의 물 중 15 %만이 혜성에서 나온다고 말합니다.
한편 화성은 불운이 하나의 마른 바위로 태어났다. 화성은 핵이 이미 형성되어 현재 질량에 거의 도달 한 후, 형성 게임에서 늦게 물을 받았습니다. Lunine의 시나리오에 따르면 목성은이시기에 현재의 질량을 얻었습니다. 목성의 중력은 주변 소행성을 흡입하거나 바깥으로 흩어지게했다. 프로토 화성은 어떻게 든 목성의 중력에 의해 이동하면서 탈출했지만 외향 소행성에 의해 폭격당했습니다.
“작은 소행성과 혜성의 영향은 수천만 년의 성장 기간 내내 수은 크기의 배아와의 충돌을 통해 물이 추가 된 지구의 그림과는 달리 화성에 물을 더한“후기 베니어”를 구성했습니다. ”과학자들은 쓴다.
화성은 컴퓨터 모델에서는 형성되지 않지만 과학자들은 행성 배아와 소행성의 방향을 예측할 수없고 많은 결과가 가능한 행성 형성의 혼란을 반영 할 수 있다고 생각합니다.
워싱턴 카네기 연구소의 Alan Boss는“지구 행성을 건설하는 데 상당한 양의 임의성이 존재하기 때문에 많은 물이 풍부한 행성이 발생하지 않은 화성으로 끝나는 것은 가능한 일이다. "이것은 현대 화성의 물 부족을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다."
행성 형성의 이러한 차이는 다른 태양계의 내부 행성 사이에서도 발생할 수 있습니다. 지금까지 천문학 자들은 행성을 공전하는 104 개의 별을 알고 있습니다. 지금까지 발견 된 모든 외계 행성은 가스 거인이지만 화성과 지구와 같은 지구 행성은 먼 별을 공전 할 수있을 것 같습니다.
일부 내륙 행성이 여러 행성 배아의 충돌로 형성되는 반면 다른 행성은 촉촉한 혜성과 소행성을 모으는 배아 인 경우 다른 별 주위의 행성은 물의 양이 매우 다를 수 있습니다. Lunine은 목성이 우리 태양계의 특성에 영향을 미쳤 듯이 각 태양계에서 거대한 가스 행성의 타이밍과 형성이이 과정에서 중요한 역할을 할 것이라고 제안합니다.
Lunine은 현재 Icarus에 워싱턴 대학의 Tom Quinn과 Sean Raymond와 함께 다른 별 주위의 지구 행성에 대한 물의 다양성에 관한 논문을 보유하고 있습니다. 또한 그는 MER 로버의 정신과 기회, 그리고 현재 화성을 공전하는 위성에 의해 수집 된 데이터를주의 깊게보고 있습니다.
Lunine은“오디세이, MER 및 Mars Express는 현재 존재하는 물의 양을 결정하고 과거의 물 풍부도에 대한 더 나은 제약을 제공 할 것입니다. "나는 특히 MARSIS 레이더 결과와 그 후속 장치 인 SHARAD에 관심이 있습니다."
MARSIS는 Mars Express 위성의 레이더 장치로, 5km의 화성 표면을 통해 물과 얼음 층을 검색 할 수 있습니다. 이탈리아 우주국은 NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter에 SHARAD라고 불리는 얕은 지표면 레이더를 비행하여 수빙이 1 미터 이상의 깊이에 있는지 확인할 계획이다. MARSIS는 침투력이 높지만 SHARAD보다 해상도가 훨씬 낮습니다.
원본 출처 : Astrobiology Magazine
