경이로운 행성 화성

경이로운 행성 화성

화성은 셀수 없이 다양한 물리적 힘으로 형성된 행성이여서 지질과 기후의 상호작용이 지구와 맞먹을 정도로 복잡하다.

화성의 표면은 지구에서와 같은 다양하고 수많은 요인이 영향을 미쳤음을 보여준다. 예를 들면 지각 변동, 화산활동 빙하작용을 비롯하여 바람. 기후. 계절의 작용 등이다. 그 결과 화성은 복잡하면서도 아름답고 경이로운 행성이 되어 경외심 마저 자아낸다.

태양계의 화성 

화성은 태양으로부터 네번 째 행성으로 태양계의 지구형 행성 중 가장 바깥쪽에 있다. 물리학적으로 볼때 화성은 그 가운데서 두번쨰로 크기가 작은 행성으로 지름은 지구의 절반 남짓한 6792킬로미터, 질량은 지구의 11퍼센트, 표면 중력은 지구의 38퍼센트에 부과하다.

* 지구형 행성 태양계 중에서도 주로 암석이나 금속으로 만들어진 고체 행성으로 수성, 금성, 지구, 화서잉 여기에 속한다. 암석 행성으로도 불린다.

붉은 빛을 띠는 화성이 태양 주의를 한 바퀴 도는데는 687일 (1.88지구년)이 걸리며, 태양으로부터의 평균 거리는 2억 2800만 킬로미터다. 그러나 화성이 우주를 지나다니는 길, 즉 화성 궤도는 지구 궤도와 달리 완전한 타원형이다. 따라서 화성과 태양의 거리도 근일점에 있을 때 2억 4920만 킬로 미터로 달라진다. 천문학자들은 대게 행성 간의 거리를 천문 단위인 AU (astronomical unit)으로 나타낸다. 1AU는 지구와 ㅌ양의 거리로 1억 5000만 킬로미터에 해당한다. 즉 화성의 근일점은 1.38AU 원일점은 1.67AU다.

화성과 지구의 거리는 이 두 행성이 태양 주위를 도는 동안 끊임없이 달라진다. 지구와 화성이 태양과 같은 선상에 나란히 놓일 뿐만 아니라 화성이 태양과 정반대 쪽에 있을 때 지구와 화성이 가장 까까워지며 이때를 "충"이라 부른다. 그러나 화서의 궤도가 완전한 타원을 그리는 것과 달리 지구 궤도는 원에 가깝기 때문에 서로 가장 근접할 때의 거리도 매번 크게 달라진다. 그 편차는 0.36AU에서 0.69AU에 이른다. 화성과 지구가 태양을 사이에 두고 정 반대편에 위치하는 외합을 이룰 때 화성과 지구의 거리는 1.36~1.69AU로 가장 멀어진다.

궤도 간의 관계가 이렇듯 복잡하기 때문에 화성의 밝기와 겉보기 크기도 제각각으로 달라진다. 화성의 최대 밝기는 겉보기 등급으로 따질때 -3에 이른다. 참고로 이 등급에서는 작은 숫자가 큰 숫자보다 밝다. 이처럼 겉보기 등급이 -3에 달할 때 화성은 하늘의 모든 별을 무색하게 할 정도로 밝아지며, 금성에 이어 두번째로 밝은 해성이 된다. 반면 화성의 최소 밝기는 +1.6인데 이때는 20여개의 밝은 별들에가려 보이지않을 정도로 희미해진다.각지름은 육안으로는 구별할 수 없지만 망원경 관측을 할 떄 중요한요소다. 화성의 각지름은 근일점에 있고 충일 때 25.1각초, 원일점이며 외합을 이룰 때 3.6각초다 (1 각초는 3,600분의 1도 이며 ㅌ양이나 보름 달 지름의1,800분의 1도다.따라서 태양과 보름달의 각지름은 0.5도 또는 1,800각초다)

화성의 천체 운동에 대한 좀 더 자세한 정보와 실제 관측에 관한 지침은 차후에 다루기로 한다.

화성의 하루는 '솔'이라 부르는데 약 2시간 37분으로 지구의 하루와 비슷하다. 화성의자전축 역시 수직으로부터 25.2도 기울어져 23.4도가 기울어진 지구와 유사하다. 이러한 자전축 기울기만으로도 화성에는 지구와 비슷한 사계절 패턴이 나타난다. 그러나 태양과의 거리가 계속해서 바뀌며 자전축 기울기와 화성 궤도의 형태가 느릿느릿 변화하기 때문에 계절에따른 복잡한 특성이한층 심화된다. 그 결과 일련의 주기적인 변화가맞물려 일어나는데 이를 밀란코비치 주기.

그러나 모든 것을 고려할때 태양과 화성 간 거리가 멀어질 수록 화성은 태양계의 생명체 거주 가능 영역의 가장자리로 밀려나게 된다.

오늘날 화성 표면에 물이 존재하지 않는 까닭은 대기가 희박한 탓에 어떤 액체든 대기에 노출되자마자 재빨리 증발하기 때문일 것이다.

화성은 천문학자들이 주로 내부 태양계라 부르는 영역의 가장자리를 돌며 소행성대로 불리는 도넛 모양의 광활한 영역에서 도넛 구멍 바로 바깥쪽에 있다. 그  다음 행성인 목성은 도넛 구멍 바로 바깥쪽에 있으며 4.95~5.45AU의 거리를 둔 채로 태양 주위를 돈다. 화성과 목성 사이의 공간은 지름이 몇 킬로미터에 불과한 수많은 소행성으로 가득하다. 일반적으로 이러한 소행성은 화성과 목성으로부터 일정한 거리를 유지한다. 

그러나 이따금 서로 가까이 맞닿거나 화성이나 목성의 중력에 이끌려 화성 궤도를 가로지르는 궤도권으로 들어오기도 하며, 심지어 화성과 충돌하 때도 있다. 화성의 위성으로 작고 불규칙한 형태를 띠는 포보스와 데이모스도 한때는 화성과 가까이서 마주쳤을 떄 화성과 가까이서 마주쳤을 때 화성의 중력에 붙잡혀 들어온 소행성으로 간주되었다. 그러나 이 두 위성의 실제 역사는 그보다 훨씬 더 흥미롭다.

지구형 행성은 단단한 표면과 층으로 이루어진 내부 구조등 몇가지 공통점을 갖는데, 표면 환경에서는 극명한 차이를 보인다.

수성은 대기가 거의 없는 공 모양 행성으로 매우 뜨거운 암석으로 이루어졌다. 금성은 밀도 높은 산성 대기에 쌓여 부글부글 끓는 등 지옥을 방불케 하는 악조건을 지닌다. 우리가 사는 지구는 액체 상태의 물이 다량으로 존재하는 등 환경이 온건하며 달이 딸려 있다. 화성은 작고 추우며 건조하지만 태양계 행성 가운데 지구와 환경이 가장 유사하다. 화성은 태양계에서 4번째 지구형 행성 가운데 두번째로 작은 행성이다.