1970년대 미국 항공우주국(NASA)의 바이킹 탐사선이 최초로 발견한 화성 표면의 길고 어두운 줄무늬 모양 지형이 물이 존재했다는 증거가 아닐 수도 있다는 연구 결과가 나왔다.

우주과학매체 스페이스닷컴은 19일(현지시간) 미국 브라운 대학교, 스위스 베른대학교 공동 연구진이 최근 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 발표한 연구 결과를 소개했다.

바이킹호가 처음 포착한 이 줄무늬는 화성 경사면을 따라 구불구불 뻗어 있으며, 때로는 화성 표면을 수백 피트까지 가로지르기도 했다. 과학자들은 이 무늬 중 일부는 수십 년 동안 존재하지만, ‘반복 경사선(recurring slope lineae)’이라고 알려진 무늬들은 따뜻할 때 나타났다 그렇지 않을 때 희미해지는 것을 발견했다. 그럼에도 불구하고, 이 검은 줄무늬는 화성의 먼지 낀 붉은 색상과 대비를 이루며 특이한 모양으로 포착돼 많은 이들의 주목을 끌었다.

지금의 화성은 건조하고 메마르고 온도도 낮기 때문에 이 줄무늬의 기원은 오랫동안 뜨거운 논쟁거리였다. 그 동안 이 줄무늬는 화성에 액체 상태의 물이 존재할 가능성을 시사하는 설득력 있는 근거 중 하나였다. 이를 뒷받침하는 이론은 염분이 포함된 물이 매장된 얼음이나 지하수를 품고 있는 지층인 ‘대수층(帶水層)’에서 스며 나와 차가운 화성 표면을 잠시 가로질러 흐르고 있다는 것이었다.

아도마스 발란티나스 브라운 대학교 박사후 연구원은 "이번 연구의 주요 초점은 화성 표면에 액체상태의 물이 존재할 가능성을 포함해 화성의 현대적 과정을 이해하는 것"이라며, "저희 연구는 이런 특징들을 검토했지만, 물이 있다는 증거는 발견되지 않았다. 저희 모델은 건식 형성 과정을 지지한다"고 밝혔다.

연구진은 머신러닝 기술을 통해 8만6천 장 이상의 고해상도 위성 이미지로 구성된 방대한 데이터 세트를 분석해 이 줄무늬가 물보다는 바람과 먼지가 더 큰 원인이라고 밝혔다.

연구진은 화성 경사면 줄무늬를 보여주는 최초의 글로벌 지도를 제작해 화성 표면 전체에 걸쳐 50만 개가 넘는 개별 지형을 목록화했다. 발렌틴 비켈 베른대학교 연구원은 "이 지도를 확보한 후에 기온, 풍속, 수분 함량, 암석 유출 활동 등 다른 요인에 대한 데이터베이스와 목록을 비교할 수 있었다"며, "그런 다음 수십 만 건의 사례에 대한 상관관계를 조사해 이런 지형이 형성되는 조건을 더 잘 이해할 수 있었다"고 밝혔다.

분석 결과 경사면 줄무늬와 반복적인 패턴은 액체 상태의 물이나 서리가 있을 것으로 예상되는 곳에는 나타나지 않았다. 줄무늬가 있는 지형은 주로 바람이 강하고 먼지 활동이 심한 지역에서 더 흔하게 나타나는 것으로 조사됐다.

연구진은 이 줄무늬가 “미세 먼지의 얇은 층이 가파른 경사면에서 미끄러져 내려올 때 이런 줄무늬가 형성될 가능성이 가장 크다”며, “경사면 줄무늬는 최근 충돌구 근처에서 더 흔하게 나타났는데, 이는 충돌로 인한 충격으로 먼지가 떨어져 나갈 수 있기 때문”이라고 설명했다. 또, 반복적인 경사 줄무늬는 일반적으로 먼지 폭풍이나 낙석이 자주 발생하는 지역에서 발견됐다.

연구진은 빅데이터 접근법을 사용해 궤도에서 지형 패턴을 연구함으로써 값 비싼 탐사선을 화성 표면으로 직접 보내지 않고도 화성의 비밀을 알아낼 수 있다고 밝혔다.