[뉴스스페이스=김시민 기자] 체코 과학자들이 NASA의 MAVEN 탐사선 데이터를 분석해 화성 대기권에서 번개 유사 전기 방전을 처음으로 궤도에서 확인했다. 프라하 카렐대학의 프란티셱 네메츠크(František Němec) 연구팀은 2014년부터 화성을 돌던 MAVEN의 플라즈마파 장비가 포착한 10만8418개의 1초 스냅샷 중 단 하나의 '휘슬러(whistler)' 신호를 찾아냈다.

2월 27일 저널 Science Advances에 발표된 이번 발견은 화성이 전기적으로 활발한 세계라는 증거가 점점 늘어나는 가운데 새로운 차원을 더했다는 평가다.

space.com, science.org, avcr.cz, scientificamerican, reuters에 따르면, 이 신호는 2015년 6월 21일 화성 남반구 위성도 -73.4도, 고도 349km 야간 지역에서 기록됐으며, 지각 자기장이 거의 수직인 특수 조건에서만 관측 가능한 파동이다. 연구팀은 푸리에 변환으로 주파수-시간 스펙트로그램을 분석해 신호 강도가 배경 잡음의 10배에 달하는 것을 확인했다. 

모델링 결과, 이온층 감쇠를 감안한 지표면 포인팅 플럭스(Poynting flux)는 약 0.5 μW/m²로 지구 강력 낙뢰 수준에 해당하며, 110Hz 이하 주파수에서만 전파된 이유는 전자 사이클로트론 주파수(1128Hz) 미만과 충돌 감쇠 때문으로 분석됐다.

퍼서비어런스 '미니 번개' 55회와 보완...화성 전기화학 새 패러다임

2025년 11월 프랑스 CNRS 주도 연구팀은 퍼서비어런스 로버의 SuperCam으로 2 화성년(약 28시간 녹음) 동안 먼지 악마(dust devils)와 모래폭풍 전선에서 55건의 '미니 번개'를 포착했다고 네이처(Nature)에 보고했다. 이는 지표면 마찰 전하 방전으로, 문손잡이 정전기처럼 mm급 약한 스파크지만 화성의 얇은 CO₂ 대기에서 에너지 임계값(15kV/m)이 낮아 빈번히 발생하는 현상이다.

MAVEN의 궤도 휘슬러는 이러한 지표 방전을 대기 상층으로 증폭 증거로 보완하며, 먼지 입자 충돌로 인한 전기장(최대 수십 kV/m)이 화성 대기 화학, 기후, 거주 가능성에 미치는 영향을 재평가하게 만들었다. Scientific American은 이를 지구 뇌우 번개와 세인트 엘모 불의 다층 스케일로 비유했다.

MAVEN 종말 속 후속 관측 불투명...2037 M-MATISSE에 기대

MAVEN은 2025년 12월 6일 화성 후방 통과 후 침묵에 빠졌고, 2026년 1월 중순 NASA가 공식 '실종'을 선언하며 2030년까지 연료는 남았으나 복구 불가능으로 판정됐다. 네메츠크팀은 야간측 강한 지각 자기장 지역(전체 스냅샷의 1% 미만, 고경사 자기장 679건 중 SZA>100° 290건)에서만 신호가 관측된 만큼 추가 데이터 확보가 시급하다.

체코 연구진은 ESA의 M-MATISSE(Mars Mesosphere and Atmosphere Trace Ionospheric Sounding and Spectroscopy Explorer) 미션(2037년 예정)에 참여 중으로, 향상된 파장으로 화성 전기 활동을 정량화할 계획이다. 이는 화성 탐사 로봇·인류 기지 설계 시 낙뢰 방호 대책(예: 인도 PRL 연구 먼지 폭풍 번개 모델링)을 필수화하는 계기가 될 전망이다.