과학적 상상이 현실로…화성 하늘에 펼쳐진 오로라

화성을 탐사 중인 미 항공우주국(NASA)의 탐사 로버 ‘퍼서비어런스’(Perseverance)가 지상에서 처음으로 화성의 오로라를 포착했다. 15일(현지시간) AP통신 등 외신은 퍼서비어런스가 사상 처음으로 가시광 영역으로 화성의 오로라를 감지했다고 보도했다. 이는 지구에서처럼 화성 땅에서도 인간의 눈으로 오로라를 볼 수 있다는 의미다.

화성 하늘에 환상적인 오로라가 펼쳐진 것은 지난해 3월 18일이다. 3일 전 태양에서 강력한 태양 플레어가 발생해 화성에서도 오로라가 발생할 것으로 예측되자 연구팀은 퍼서비어런스의 카메라를 하늘로 향하게 해 이를 포착하는 데 성공했다.

퍼서비어런스 프로젝트에 참여 중인 노르웨이 오슬로 대학 대기물리학자 엘리스 라이트 크누센은 “지구가 아닌 다른 행성 표면에서 오로라가 관측된 것은 이번이 처음”이라면서 “어릴 때부터 오로라가 머리 위에 펼쳐지는 것을 경험했지만 다른 행성에서 처음으로 오로라를 본 것은 다른 의미”라며 놀라워했다.



과학자들은 화성에서도 지구와 비슷한 초록빛 오로라가 관측될 것으로 추측해왔다. 화성 대기에도 산소 원자가 존재하고 태양에서 온 고에너지 입자가 산소 원자와 충돌하면서 초록빛이 나타날 것으로 예상됐기 때문이다. 지금까지 화성에서 오로라가 관측된 바 있으나 이는 궤도에서 또한 자외선 영역으로만 감지됐다.



이처럼 지구와 화성은 물론 목성과 토성 등 다른 태양계 행성에서도 오로라는 발생한다. 지구의 오로라는 태양 표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화로 고도 100~500㎞ 상공에서 대기 중 산소 분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다.

목성 역시 태양에서 방출하는 고에너지 입자의 영향을 받아 같은 현상이 발생하는데, 특히 목성의 강력한 자기장이 위성 이오의 거대한 화산에서 방출하는 입자를 포집해 더욱 밝게 빛난다.



한편 퍼서비어런스는 2020년 7월 30일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 아틀라스-5 로켓에 실려 발사됐다. 이후 204일 동안 약 4억 6800만㎞를 비행한 퍼서비어런스는 이듬해인 2021년 2월 18일 화성의 고대 삼각주로 추정되는 예제로 크레이터에 안착해 지난해까지 바닥을 샅샅이 훑어왔다. 이어 퍼서비어런스는 고도가 305m 정도인 크레이터 정상에 오른 후 현재는 위치 헤즐 힐(Witch Hazel Hill)로 불리는 지역의 아래쪽 경사면을 탐사하고 있다.

박종익 기자