[이광식의 천문학+] 화성탐사 로버 퍼서비어런스가 찍은 놀라운 ‘일식사진’

미 항공우주국(NASA)의 화성탐사 로버 퍼서비어런스가 극적인 일식 광경을 촬영해 놀라움을 안겨주고 있다. 이미지에서 화성의 작은 위성인 포보스가 태양의 정면을 크게 가리고 있는 놀라운 장면을 보여준다. 

화성 생명체를 탐사 중인 퍼서비어런스는 고대 화성의 강 삼각주(어제 그곳에 성공적으로 도착했다고 발표됨)에 도달하기 위해 4월 2일 휴식을 취하던 중 태양 정면을 가로질러 지나는 화성의 작은 달을 관찰하게 되었다. 

퍼서비어런스의 임무를 관리하는 미국 남부 캘리포니아의 NASA 제트추진연구소(JPL) 관계자는 "이번 관측은 과학자들이 위성의 궤도와 그 중력이 화성 표면을 잡아당겨 궁극적으로 화성의 지각과 맨틀을 어떻게 형성하는지 이해하는 데 도움이 될 것"이라고 성명에서 말했다. 

NASA의 다른 화성 탐사선 큐리오시티도 일식을 관찰한 적이 있지만, 퍼서비어런스의 마스트캠-Z 카메라의 새로운 영상은 화성에서 이전에 사용되지 않은 높은 프레임 속도로 이런 이벤트의 가장 강력한 뷰를 제공한다고 임무 팀 구성원은 밝혔다. 

샌디에이고에 있는 말린 우주센터(MSSS)의 마스트캠-Z 팀원 레이첼 하우슨은 같은 성명에서 "잘될 줄은 알았지만 이렇게 놀랄 만한 정도인 줄은 몰랐다"고 밝혔다. 

화성은 두 개의 아주 작은 위성을 갖고 있다. 그 중 큰 것은 지구의 달보다 약 157배 작은 포보스이며, 작은 것은 포보스보다 훨씬 작은 데이모스이다. 두 위성은 모두 1877년 미국 천문학자 아사프 홀이 발견한 것으로, 그리스 신화에 나오는 마르스의 두 아들의 이름을 따 명명되었다. 과학자들은 몸체가 울퉁불퉁한 두 위성은 먼 과거에 화성 중력에 의해 사로잡힌 소행성일 것으로 생각하고 있다. 

이들은 늘 달 쪽으로 같은 면을 향하고 있는데, 그중 포보스는 궤도가 서서히 화성에 가까워지는 죽음의 나선 궤도로 떨어지고 있어 수천만 년 안에 화성 표면에 충돌할 것으로 예측된다고 연구원들은 덧붙였다. 반면에 데이모스는 충분히 멀리 떨어져 있고 서서히 멀어지고 있다. 

대략 20년에 걸친 화성 탐사선의 이 같은 일식 관측을 통해 천천히 무너지는 화성 위성의 궤도에 대한 이해를 더욱 깊게 하게 되었다. 

이러한 관찰을 통해 화성의 구조에 대해 더 많이 배우고 있다고 말하는 JPL 관계자는 "포보스가 화성을 도는 동안 그 중력은 화성 내부에 작은 조석력을 가해 행성의 지각과 맨틀에 있는 암석을 약간 변형시키는데, 이러한 힘은 또한 동시에 포보스의 궤도를 서서히 변화시킨다"고 설명하면서 "결과적으로 지구 물리학자들은 이러한 변화를 이용해 화성 내부가 얼마나 유연한지 더 잘 이해하고 지각과 맨틀 내부의 물질에 대해 더 많은 것들을 알아낼 수 있다"고 덧붙였다. 

과거 로버 임무에서 포보스나 데이모스가 태양을 가로질러 활동하는 모습을 포착한 적이 있었다. JPL 관계자는 2004년 NASA의 쌍둥이 로버 스피릿과 오퍼튜니티를 통해 포보스를 관찰하고 미션 팀원들이 타임랩스 비디오로 연결하기도 했다. 

퍼서비어런스의 마스트캠-Z는 이전 로버의 카메라 시스템에 비해 업그레이드된 것이다. 선글라스와 같은 필터는 태양빛의 강도를 줄여 과학자들이 포보스의 윤곽과 태양의 흑점을 더욱 자세히 관찰할 수 있게 되었다. 

퍼서비어런스는 화성에서 고대 생명체의 흔적을 찾는 한편, 화성 유기체의 증거를 가진 수십 개의 샘플을 수집, 저장하기 위해 1년간 탐사를 계속해오고 있다. NASA와 유럽 우주국은 향후 10년에 걸쳐 샘플 반환 캠페인을 통해 해당 샘플을 지구로 반환할 계획이다. 

퍼서비어런스의 여정에는 최초의 화성 무인 헬리콥터 비행이 포함되어 있다. 화장지 통 크기의 작은 헬리콥터는 계획된 비행 목록을 5배 초과하여 현재까지 25회의 화성 상공 비행에 성공했다.