약 20억 년 전 화성으로 흘러간 마지막 액체 물

줌 / 왼쪽 상단에서 오른쪽 하단으로 이동하는 일련의 간헐적인 밝은 점은 염 침전물로 채워진 채널입니다.

지금까지 화성에 물이 많은 과거가 있었다는 많은 증거가 있으며 더 많은 데이터가 있습니다. 항상 오는. 그러나 이 증거가 반드시 화성의 과거에 대한 완전한 그림을 제공하는 것은 아닙니다. 붉은 행성이었다 바닷물로 뒤덮인, 또는 대부분의 물 얼음처럼 갇힌, 불규칙한 계절 융해와 함께?

이번 주에 Caltech의 두 연구원인 Elaine Liske와 Bethany Ellman은 화성의 마지막 액체 물의 행동 가능성을 발견하고 흐름이 멈춘 시점을 결정함으로써 화성의 과거에 대한 더 명확한 그림을 제공하는 데 도움을 주었습니다. 그들의 비밀은 화성 표면의 소금 퇴적물을 추적하는 것이었습니다.

소금을 따르다

우리가 화성에서 발견한 다양한 염류가 있지만 여기서 중요한 것은 염화물(식용 소금에 염화나트륨을 포함할 가능성이 있음)입니다. 이들은 가장 수용성인 염이기 때문에 특히 유용하다. 따라서 주변에 물이 있으면 이 염화물 염이 물에 용해됩니다. 이 염분의 퇴적물은 현재 화성 표면에 있으며 행성의 해당 지역의 마지막 물이 마르면서 화성에 배치되었습니다.

다행히도 궤도에서 염화물을 감지하는 것은 그다지 어려운 일이 아닙니다. 그것들은 단지 몇몇 다른 화학물질(다이아몬드 포함)과 공유되고 화성에서 상당한 양으로 발견될 것 같지 않은 독특한 스펙트럼 각인을 가지고 있습니다. 그래서 화성 정찰 궤도선의 데이터로 무장한 연구원들은 화성 전체 표면에 걸쳐 염화물 퇴적물의 존재를 매핑했습니다.

이 퇴적물을 분석한 결과 연구자들은 퇴적물을 퇴적시킨 물에 대한 여러 데이터 포인트를 얻을 수 있었습니다.

우선, 행성의 마지막 액체 물이 점차 말라가면서 연못 바닥에 모일 수 있다고 예상할 수 있습니다. 그러나 이것은 우리가 여기서 보는 패턴이 아닙니다. 대신에 많은 수로가 비교적 좁은 수로에 있었고 퇴적물의 높이는 종종 인접한 분지보다 높았습니다. Leask와 Ehlmann의 경우 이는 물이 채널로 흘러들어갔지만 채널이 채운 분지에 도달하기 전에 건조되었음을 나타냅니다. 이 아이디어는 이 유역의 유출 채널에 염 침전물이 포함되어 있지 않다는 사실에 의해 뒷받침되었습니다.

연구자들이 확인한 또 다른 요인은 이러한 퇴적물이 상대적으로 약하다는 것입니다. 궤도에서 정확한 깊이를 얻는 것은 어렵지만, 몇몇 경우에 팀은 충돌로 인한 크레이터가 염화물 퇴적을 방해한 위치를 추정할 수 있습니다. 이러한 결과는 염 침전물이 깊이가 3미터 미만인 얕음을 일관되게 나타냅니다. 이것이 여전히 많은 물 순환과 가뭄을 설명하지만 화성은 지구에 두꺼운 소금 퇴적물을 형성하는 장기간의 물 점유가 필요하지 않다는 것이 분명합니다.

20억이 ‘현대적’일 때

마지막으로 연구원들은 소금 퇴적물의 나이를 조사했습니다. 일반적으로 이것은 퇴적물에 있는 분화구의 수를 확인하고 지난 수십억 년 동안 정기적인 속도로 시추 작업이 수행되었다고 가정하여 수행됩니다. 그러나 대부분의 염 침전물은 좁은 수로에서 발생했기 때문에 유용한 구덩이 계산을 할 수 있는 큰 표면이 많지 않습니다.

대신, 연구자들은 기반암 퇴적물의 연대에 주로 초점을 맞추었는데, 이는 기반암 퇴적물 위에 퇴적된 소금의 나이에 대한 상한선을 제공합니다. 한 사례에서 팀은 20억 년 된 사건에 의해 변경된 33억 년 된 암석 위에 소금 퇴적물을 발견했습니다. 또 다른 경우에는 소금 퇴적물이 23억 년 전의 화산 퇴적물 위에 있었습니다.

이것은 화성이 매우 차가웠고 액체 상태의 물을 허용하기 위해 대기의 많은 부분을 잃었을 때의 많은 이전 추정치보다 훨씬 더 새로운 것입니다.

그러나 Leask와 Ehlmann은 이러한 퇴적물이 영구적인 물의 존재를 의미한다고 생각하지 않습니다. 대신, 그들은 지역 얼음 퇴적물의 계절적 융해로 인해 이 채널에 물이 나타났고 상당한 양의 이웃 분지로 유입되지 않았을 수 있다고 제안합니다. 그들은 또한 염분이 가장 많은 지역이 화성에 물 순환이 있을 때 가장 많은 강수량을 보일 것이라고 기후 모델이 예측하는 지역과 겹친다고 언급했습니다. 따라서 이 지역에 상당한 얼음 퇴적물이 있어야 한다고 믿을 만한 충분한 이유가 있습니다.

단 한 번의 분석으로도 화성의 물과 같은 과거에 대한 완전한 역사를 제공하지는 못할 것입니다. 그러나 개별 결과는 서로 다른 시대를 엿볼 수 있게 해주며 마침내 더 큰 그림을 형성하기 위해 함께 조각질 수 있는 퍼즐 조각을 제공합니다.

조상 AGU, 2022. DOI: 10.1029/2021AV000534 (DOI 정보).