[우주칼럼] 우주에서 가장 높은 산은?…올림푸스 몬스는 어떤 곳?

[뉴스스페이스=이종화 기자] 지구에서 가장 높은 산들을 알아봤으니, 이제 우주에서 가장 높은 산을 알아볼 차례다.

현재까지 알아낸 태양계에서 가장 높은 산은 화성(Mars)에 위치한 올림푸스 몬스(Olympus Mons)다.

지구에서 가장 높은 산인 에베레스트(8848.86m)보다 약 2.5배 더 높다.

올림푸스 몬스에 대해 간략히 알아보면, 우선 화성(18.65°N, 226.2°E)에 위치한다. 이 산의 높이는 약 21.9~22km(일부 추정치 26km)로 예상된다. 지름은 약 600km에 달한다. 이는 한반도보다 큰 면적이다. 경사는 완만한 경사각도인 약 5도 수준이다.

이 산의 형태는 순상 화산(Shield Volcano)이며, 현재 사화산으로 추정된다.

올림푸스 몬스가 얼마나 높고 큰지 감이 잘 안온다면 지구에서 가장 높은 산인 에베레스트와 비교해 보면 알 수 있다.

에베레스트의 높이가 8848.86m이니 올림푸스 몬스가 약 3배 가까이 더 높은 셈이다.

지름은 600km이니 50km가량인 에베레스트보다 12배 더 크다.

반면 경사는 에베레스트가 약 40도에 달해 올림푸스 몬스보다 훨씬 더 가파르다. 올림푸스 몬스는 경사가 완만해서 이론적으로 인간이 걸어서 올라갈 수도 있다. 하지만 화성의 환경은 지구와 매우 다르기 때문에 여러 도전 과제가 있다.

올림푸스 몬스는 화산인 데 비해 에베레스트는 판 구조 운동으로 형성된 산이다.

이렇게 높은 올림푸스 몬스가 존재하는 것은 어떻게 가능한 걸까?

첫째 화성의 중력이 지구보다 약하기 때문이다. 화성의 중력은 지구의 38% 수준으로 화산이 높이 성장 가능하다. 둘째는 지각판 운동이 거의 없기 때문이다. 지구에서는 판 구조 운동으로 인해 화산이 이동하며 새로운 화산이 생성되지만, 화성에서는 판 운동이 거의 없기 때문에 한곳에서 계속 용암이 쌓여 거대한 화산이 형성된 것이다.

셋째는 대기압이 낮아 침식이 느리다는 점이다. 화성의 대기압은 지구의 1% 수준으로 바람과 물의 침식 작용이 거의 없어 화산이 오래 유지될 수 있다.

올림푸스 몬스는 1971년 NASA 마리너 9호(Mariner 9)에 의해 처음으로 연구가 시작됐다.

이후 올림푸스 몬스를 현재까지 탐사한 우주선들인 바이킹 1호(Viking 1), 마스 글로벌 서베이어(MGS), 마스 익스프레스(Mars Express) 등이 추가 연구를 진행중이다. NASA와 ESA(유럽우주국)는 올림푸스 몬스 인근을 화성 착륙 후보지로 고려하며 미래 탐사 가능성을 추진중이다.

NASA와 일론 머스크가 추진중인 스페이스X가 화성 유인 탐사를 계획 중인 가운데 올림푸스 몬스에 대한 연구 역시 향후 화성 탐사 프로젝트에서 중요한 연구 대상이 되고 있다.

만약 인간이 올림푸스 몬스 정상에 깃발을 꽂는다면, 어떤 과학적 실험을 할 수 있을까?

올림푸스 몬스는 화성의 가장 높은 지형으로, 다양한 과학적 실험을 수행하기에 이상적인 장소다. 인간이 정상에 도착한다면, 다음과 같은 실험을 진행할 수 있다.

첫째 대기 연구 및 기상 관측이다. 고도에 따른 대기압과 온도 변화 측정 연구가 가능하다. 화성의 대기는 희박하지만, 산소 농도와 기압 변화가 정상과 산기슭에서 다르게 나타날 수 있다. 산 아래와 정상의 기압 차이를 비교하여 화성의 기상 역학 모델을 개선할 수 있다.

또 화성의 구름 및 대기 순환 연구도 가능하다. 올림푸스 몬스는 너무 높아서 정상부가 종종 구름 위로 솟아 있다. 높은 곳에서 화성 대기의 순환 패턴을 연구하면, 미래 탐사선 착륙 예측에 도움을 줄 수 있다.

둘째는 화성의 화산 활동 여부 분석을 통한 화산 지질 연구다. 올림푸스 몬스가 마지막으로 분출한 시기는 정확히 알려지지 않았다. 정상부에서 화산재 퇴적층, 용암 흐름 분석을 수행하면, 현재도 내부에서 활동이 있는지 연구할 수 있다.

특히 화성의 일부 화산들은 과거에 얼음과 마그마가 상호 작용했을 가능성이 있다. 올림푸스 몬스 지역에도 얼음 흔적이 남아 있을 가능성이 있으며, 이는 화성의 수자원 연구에도 도움을 줄 수 있다.

셋째는 중력 및 우주 환경 연구이다. 지구보다 낮은 중력에서의 인간 적응 실험이 가능하다. 화성의 중력은 지구의 38% 수준이므로, 높은 곳에서의 중력 변화를 측정하고, 인체 적응 연구를 진행할 수 있다. 예를 들어, 낮은 중력에서 장기 체류 시 근육 감소율을 연구할 수 있다.

또 올림푸스 몬스는 매우 높은 산이므로, 대기층이 더 얇아지고 방사선 노출량이 많아질 수 있다. 정상에서 우주 방사선 노출 데이터를 수집하면, 미래 화성 기지 건설 시 방사선 차단 전략을 개발할 수 있다.

넷째는 천문 관측 및 외계 생명체 탐사 연구가 가능하다. 대기 방해가 적은 환경에서 우주 관측이 가능하기 때문이다. 대기가 지구보다 희박하고, 정상은 특히 구름 위에 있어 별과 은하 관측에 유리하다. 대기 방해를 최소화해 화성에서 최초로 천문대 건설 가능성도 높다.

게다가 미세 생명체 흔적 탐색 연구도 할 수 있다. 지구에서도 일부 화산 지역(예: 심해 열수구)에는 극한 환경에서도 살아남는 미생물이 존재한다. 마찬가지로 올림푸스 몬스에서도 미세한 생명체 흔적을 찾을 가능성이 있으며, 이는 외계 생명체 연구에 중요한 단서가 될 수 있다.

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