화성은 인류가 지속적으로 탐험하고 연구하고 있는 행성입니다. 특히 세계의 여러나라에서 화성에 정착을 하기 위한 연구와 노력을 지속적으로 하고 있는 상황입니다. 현재의 과학기술로는 화성의 정착까지는 힘든 상황이라고 할 수 있습니다. 희박한 공기 척박한 환경 그리고 온도의 극심한 변화 그냥은 인류가 살아갈 수 없는 환경입니다. 화성의 경우에도 자전과 공전 그리고 위성까지 갖추고 있는 행성입니다. 아래 글에서 화성의 다양한 특징들에 대해서 알아보겠습니다.
화성의 위성
포보스와 데이모스
화성에는 두 개의 위성, 포보스(Phobos)와 데이모스(Deimos)가 있는 것으로 잘알려져 있습니다. 이 두 화성의 위성은 1877년 미국의 천문학자 홀(Asaph hall)에 의해서 발견되었습니다. 이 두 위성은 화성의 적도면 근처를 거의 원 궤도를 그리며 돌고 있습니다. 포보스는 타원체로 직경이 약 27km이며, 화성으로부터 약 9,380km의 거리에서 7시간 30분 정도의 공전 주기로 돌고 있습니다. 포보스는 화성의 자전속도 보다 빠르게 공전하기 때문에 화성지표면에서 보면 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지는 위성입니다. 데이모스는 타원체이며 위성의 직경이 약 16km입니다. 화성으로부터 약 23,500km 떨어져서 30시간 30분 정도의 공전 주기를 가지고 있습니다. 또한 화성의 두 위성도 지구의 달과 같이 자전주기와 공전주기가 같아서 화성에 항상 같은 면만 향하고 있는 특징이 있습니다.
화성의 자전과 공전
화성의 자전
화성의 자전 주기는 약 24시간 37분으로 지구와 거의 비슷한 자전주기를 가지고 있습니다. 자전축 또한 약 25° 기울어진 것이 지구와 비슷한 상황이라고 할 수 있습니다. 따라서 지구와 같이 계절의 변화가 발생하게 될 것으로 예상하고 있습니다.
화성의 자전축 변화
화성의 운동이 장기간 동안 안정적으로 움직이고 있는지 조사하기 위하여 수행된 시뮬레이션의 결과로 자전축이 크게 변하는 현상을 겪고 있다는 것이 파악되었습니다. 화성의 자전축은 수백 만 년에 걸쳐 불규칙하게 변동하고 있으며 이런 자전의 변동은 태양과 다른 행성들과의 중력 상호작용에 의한 것으로 추정하고 있습니다.
태양의 중력으로 인한 화성궤도 변화
흥미 있는 상황은 이런 변동 상황이 시뮬레이션이 일반 상대성 이론의 효과를 무시한다면 일어나지 않았을 것이라는 사실입니다. 이것은 태양의 중력으로 인해 생기는 시공간의 휨이 화성궤도 에서 영향을 주고 있는 것으로 보여지고 있습니다. 이것으로 지구의 기울기는 우연적으로 생기지 않았음을 의미하고 있습니다. 지구의 안정된 자전축은 거대한 위성인 달과의 상호작용으로 형성되었음을 알려주고 있습니다.
궤도
태양과 화성 사이의 거리는 평균 1.52AU정도로 화성의 공전 주기는 약 687일 입니다. 화성의 공전궤도는 약간 찌그러진 타원의 형태를 하고 있습니다. 이에 따라서 지구와 가장 가까울 때는 0.37AU(약 5천5백만km)정도 입니다.
자기권
화성의 자기장 세기를 살펴보시면 지구의 대략 1/800 정도로 알려져 있습니다. 이는 매우 작은 값이라고 할 수 있습니다. 화성의 자전속도는 지구와 비슷하며, 과거 화산활동을 근거로 액체의 내부가 있을 것이라 여겨지고 있습니다. 화성은 어느 정도 강한 자기장을 가지고 있어야 합니다. 하지만 측정결과 자기장이 매우 약하다는 점에서 보편적인 자기장 설명인 다이나모 이론으로 설명이 힘든 부분이라고 할 수 있습니다.
화성의 자전과 공전 그리고 위성 마무리
화성은 인류가 끊임없이 도전하는 태양계 행성이며 그나마 지구에서 가장 가까운 행성중 하나 이며 인류가 정착하고 살아가기 위한 환경은 지구에 비해서 열악하지만 나름대로 연구를 열심히 하고 있습니다.
요즘은 민간기업에서도 상당한 수준으로 우주에 대한 관심이 많고 직접 우주를 여행할 수 있는 방법들을 찾고 있습니다. 머지 않은 장래에 최초로 화성의 땅에 발을 밟을 수 있을 것 같습니다.